Seriál Co se děje v počítači

V dnešní části našeho seriálu o architekturách počítačů si podrobně popíšeme osmibitové počítače PMD 85 i některé jejich klony, především počítače Didaktik Alfa. Kromě popisu samotné architektury počítačů PMD 85 se samozřejmě nezapomeneme zmínit ani o jejich grafickém subsystému.

V dnešním článku o architekturách počítačů na chvíli odbočíme od popisu grafických subsystémů na hi-end grafických stanicích. Budeme se totiž zabývat osmibitovými počítači vyráběnými v bývalé ČSSR. Jedná se například o chvalně i nechvalně známé PMI-80, IQ-151, PMD 85, Ondra, MAŤO či řadu Didaktik.

Dnes dokončíme popis grafického subsystému Reality Engine, s jehož základními charakteristikami jsme se seznámili minule. Řekneme si, jak jsou vykreslovány trojúhelníky generované modulem Geometry Engine, popíšeme si rasterizaci trojúhelníků na fragmenty a jak jsou jednotlivé fragmenty ukládány do framebufferu.

V jubilejní sté části seriálu o architekturách počítačů se seznámíme se dvěma zajímavými a v mnoha ohledech netradičními architekturami grafických subsystémů počítačů. Jedná se o architekturu Pixel-Planes a taktéž o částečně podobnou architekturu superpočítačů Reality Engine a Reality Engine² firmy SGI.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme další zajímavé technologie navržené a realizované firmou SGI (Silicon Graphics Inc.). Jedná se především o architekturu Onyx 2 Infinite Reality, která je optimalizovaná na vykreslování prostorové grafiky.

Dnes si popíšeme další technologie navržené SGI. Jedná se zejména o architekturu NUMA (Non-Uniform Memory Access), technologii serverů Origin 200/2000 a taktéž o procesory R10000, které byly použity v grafických superpočítačích. Z pohledu majitelů osobních počítačů je zajímavá především architektura NUMA.

Jak jsou navrženy grafické subsystémy určené pro výkonné grafické pracovní stanice firmy SGI? Jedná se o technologie, které jsou v mnoha ohledech odlišné od těch vyvinutých pro osobní počítače, ovšem v posledních letech můžeme pozorovat trend v „znovuobjevování“ některých z těchto technologií.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme zabývat způsobem vykreslování prostorových (3D) scén grafickým akcelerátorem Intel 740 spolu s podrobnějším popisem celého vykreslovacího řetězce (rendering pipeline) i některých unikátních vlastností tohoto grafického akcelerátoru.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů nejprve dokončíme popis funkcí grafického akcelerátoru Voodoo 1 a poté se začneme zabývat grafickým akcelerátorem, jehož uvedení na trh představovalo další milník v rozmachu akcelerované 3D grafiky na PC. Jedná se o grafický akcelerátor Intel 740.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme grafické algoritmy implementované 3D grafickým akcelerátorem Voodoo I. Budeme se zabývat především těmi algoritmy, které jsou prováděny čipem FBI (Pixelfx), zejména Gouraudovým stínováním, double bufferingem a použitím paměti hloubky (Z-bufferu).

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme zabývat grafickými akcelerátory určenými pro vykreslování trojrozměrných scén reprezentovaných pomocí plošných otexturovaných polygonů. Vývoj grafických akcelerátorů prošel na počítačích PC několika fázemi. Dnes bude popsána jejich první generace.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme zabývat popisem grafických akcelerátorů určených pro urychlení práce s plošnou (2D) rastrovou grafikou. Jedná se o předchůdce současných programovatelných „3D“ akcelerátorů. Taktéž si řekneme, jaké operace byly podporovány jedním z nejznámějších čipů optimalizovaných pro „2D“ grafické akcelerátory. Jedná se o čip S3 Trio64V+.

Zatímco pro většinu grafických karet pro počítače PC, které jsme si popsali v předchozích částech tohoto seriálu, vyhovovala sběrnice ISA, můžeme u grafických karet SVGA zaznamenat postupný přechod na odlišné typy sběrnic. Důvodem jsou poměrně malé rychlosti přenosu dat u sběrnice ISA, které již nebyly dostatečné pro grafické režimy s větším rozlišením a počtem barev.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů budeme pokračovat v popisu vývoje grafických karet určených pro počítače PC. Zaměříme se především na ty grafické karty, které jsou zpětně kompatibilní se standardem VGA, ale kromě kompatibility s VGA nabízí svým uživatelům i další nové vlastnosti, především textové a grafické režimy s vyšším rozlišením nebo rychlejší přístup do video paměti.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů navážeme na předchozí díl, ve kterém byl popsán první grafický akcelerátor pro počítače IBM PC – „trojkarta“ PGC. Dnes si popíšeme další dva grafické akcelerátory, jež se od sebe v mnoha ohledech liší. Jedná se o IBM 8514/A se specializovaným čipem a kartu TIGA vybavenou programovatelným grafickým procesorem.

Popíšeme si první grafický akcelerátor pro osobní počítače IBM PC nazvaný PGC neboli Professional Graphics Controller. Tento grafický akcelerátor podporoval vykreslování dvojrozměrných či trojrozměrných scén, ovšem trojrozměrná tělesa bylo možné vykreslit pouze formou takzvaných drátových modelů (wireframe).

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme některé nestandardní textové a grafické režimy, které je možné nastavit na grafické kartě VGA. Tyto režimy jsou pojmenované „nestandardní“ z toho důvodu, že je nelze vybrat přímo pomocí služeb BIOSu. Na druhou stranu právě využití těchto režimů způsobilo poměrně velkou oblibu karty VGA jak mezi programátory, tak i uživateli.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů a jejich grafických subsystémech budou popsány další grafické karty pro počítače PC. Jedná se o první karty, které umožňovaly použití grafických režimů s 256 barvami, což mělo velký vliv například na rozvoj her, grafických editorů a animačních programů.

Při pohledu do historie vývoje osobních počítačů a jejich grafických systémů můžeme nalézt několik přelomových období. Jedním z těchto mezníků jsou i roky 1984 a 1985, protože v jejich rozmezí vznikly jak zcela nové typy osobních počítačů (Apple Macintosh, Amiga, Atari ST), tak i další typ grafické karty určené pro počítače IBM PC - jedná se o kartu EGA.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů a jejich grafických subsystémech si popíšeme standardní i nestandardní grafické režimy podporované kartami CGA (Color Graphics Adapter) a Hercules, včetně poněkud neobvyklé organizace obrazové paměti u těchto karet.

Dalšími stroji, jejichž grafický systém si v seriálu o architekturách počítačů popíšeme, jsou stroje kompatibilní s IBM PC. V dnešní části seriálu se budeme zabývat především popisem řadiče Motorola MC6845, který je použit například v grafických kartách MDA, CGA či Hercules.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů dokončíme popis grafického systému slavných osobních počítačů Amiga. Řekneme si, jakým způsobem byly vykreslovány sprity a následně si popíšeme další (v mnoha ohledech vylepšené) varianty čipsetů – ECS a především AGA.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme zabývat popisem podporovaných grafických režimů a grafických efektů, které je možné využít na všech typech počítačů Amiga, tj. i na modelech vybavených originálním čipsetem. Kromě funkce koprocesorů Copper a Blitter si popíšeme i způsob generování obrazu v různých režimech.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme zabývat dalšími osobními počítači založenými na oblíbené mikroprocesorové řadě Motorola 680x0. Bude se samozřejmě jednat o slavné počítače Amiga, jejichž zvukové schopnosti (tj. čip Paula) jsme si již popsali v předchozích dílech tohoto seriálu.

V dnešní části našeho seriálu o architekturách počítačů se budeme zabývat posledním osobním počítačem vyráběným firmou Atari. Jedná se o počítač Atari Falcon, který svojí architekturou přímo navazoval na slavnou řadu Atari ST, ovšem některé jeho vlastnosti jsou dodnes naprosto unikátní.

V předchozí části seriálu o architekturách počítačů byly popsány počítače firmy Atari řady ST vybavené mikroprocesorem Motorola 68000 taktovaným na osmi mehagertzích. Dnes si popíšeme další (většinou výkonnější) počítače firmy Atari, včetně poněkud neobvyklé pracovní stanice Atari ABAQ vybavené transputery.

V předchozích dvou částech seriálu o architekturách počítačů jsme se zabývali osobními počítači Apple Macintosh založenými na mikroprocesoru Motorola 68000, popř. 68020 a 68030. Dnes si popíšeme další (v mnoha ohledech odlišnou) řadu osobních počítačů využívajících stejný typ mikroprocesoru. Jedná se o známé počítače Atari ST, především Atari 520 ST a Atari 1040 ST.

Dnešní článek o architekturách počítačů navazuje na předchozí, v němž jsme si popsali základní technické parametry prvních Macintoshů. Dnes se budeme zabývat dalším vývojem těchto oblíbených počítačů, který se ubíral dvěma navzájem odlišnými směry – k jednodušším kompaktním modelům a výkonným počítačům.

V dnešním článku o architekturách počítačů si popíšeme technické parametry i základní programové vybavení dnes již legendárního počítače Apple Macintosh, včetně některých jeho následovníků, například Macintoshe 512 K či Macintoshe Plus. Ty dlouho udávaly směr vývoje grafického uživatelského rozhraní.

V dnešní části seriálu si popíšeme grafické možnosti počítače Apple Lisa, který sice byl po technické velmi zajímavý, avšak po stránce obchodní zcela propadl. V části navazující si popíšeme dnes již legendární osobní počítač Apple Macintosh, včetně známého video klipu, kterým byl tento stroj představen.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů navážeme na část předcházející, ve které jsme si popsali první dva modely osmibitových počítačů firmy Apple: Apple I a Apple II. Dnes se budeme zabývat dalšími počítači této firmy, především typy Apple II Plus, Apple IIe, Apple IIc a Apple II GS.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme, jakými grafickými schopnostmi disponovaly osmibitové domácí a osobní počítače vyráběné firmou Apple. Tato firma za dobu své existence vytvořila hned několik modelů počítačů, které se nesmazatelně zapsaly do historie.

V dnešním pokračování seriálu o architekturách počítačů dokončíme popis grafického čipu VIC-II. Řekneme si, jakým způsobem tento čip pracuje se sprity a taktéž si ukážeme některé známé i méně známé triky, které je možné s tímto obvodem provádět (například se jedná o zvýšení počtu barev či současně zobrazených spritů).

V dnešním pokračování seriálu o architekturách počítačů se budeme věnovat čipu VIC-II (6567/6569 Video Interface Controller), který byl použitý v legendárních osmibitových domácích počítačích Commodore C64. Popíšeme si především standardní textové a grafické režimy, a v navazující části seriálu i některé triky.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů budou popsány grafické schopnosti slavných osmibitových domácích počítačů vyráběných firmou Atari. Tyto počítače byly mj. vybaveny i dvojicí čipů ANTIC a GTIA (popř. CTIA), které se staraly jak o generování video signálu, tak i o práci s takzvanými sprity.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů dokončíme popis grafických možností ZX Spectra, včetně časování při generování grafiky. Taktéž si popíšeme způsob práce s grafikou u dalších počítačů firmy Sinclair a nakonec zajímavý (i když komerčně nepříliš úspěšný) počítač Sam Coupé.

Mezi nejznámější osmibitové domácí mikropročítače patří i stroje vyráběné firmou Sinclair Research, především typy ZX80, ZX81 a ZX Spectrum. V dnešním článku si popíšeme grafické schopnosti těchto počítačů a především způsob generování video signálu.

V dnešním pokračování seriálu o architekturách počítačů si popíšeme základní principy generování obrazu na rastrových i vektorových displejích. Ukážeme si, jakým způsobem byly vytvářeny grafické subsystémy počítačů v minulosti a jaký vliv mají tyto architektury na moderní grafické akcelerátory.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů bude popsán způsob zapojení a komunikace se zvukovými čipy i zvukovými kartami, které odpovídají specifikaci Audio Codec AC'97 firmy Intel.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů budou popsány další typy často používaných zvukových karet určených pro osobní počítače. Jedná se především o karty založené na čipech AMD InterWave GFA1 či ESS 1868 a taktéž o zvukové karty firmy Ensoniq, která byla později koupena firmou Creative Labs.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů budou popsány některé známé zvukové karty pro počítače kompatibilní s IBM PC, které v dobách kralování DOSu a interní sběrnice ISA s větším či menším úspěchem konkurovaly známým Sound Blasterům. Jedná se o karty AdLib Gold, Pro Audio Spectrum a především Gravis UltraSound.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme postupný vývoj zvukových karet Sound Blaster firmy Creative Technology. Právě tyto zvukové karty po dlouhou dobu představovaly nepsaný standard na PC, se kterým se ostatní výrobci většinou snažili být více či méně kompatibilní.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si podrobněji popíšeme, jakým způsobem je možné vytvářet hudbu s využitím čipů Yamaha YM 3812, známého též pod označením OPL2 a taktéž Yamaha YMF 262, neboli OPL3. Tyto čipy byly použity v mnoha zvukových kartách, včetně AdLibu či Sound Blasteru.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme skromné začátky rozvoje zvukových zařízení na počítačích kompatibilních s IBM PC, tj. PC XT, PC AT, PS-2 atd. Tyto počítače se z kanceláří postupně rozšířily i do domácností a společně s vývojem her se i pro ně začaly vyrábět rozličné zvukové karty.

V dnešním pokračování seriálu o architekturách počítačů bude popsán princip přehrávání zvuků i vícekanálové hudby na počítačích Amiga obsahujících čip Paula, jenž vlastní přehrávání i mixování zvuků značným způsobem zjednodušuje. Taktéž si popíšeme princip hudebních modulů (MOD).

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme přehrávače hudby určené pro zvukový čip AY-3-8910 (YM2149) a dále se budeme zabývat popisem dalšího zvukového čipu používaného v osmibitových domácích počítačích i herních konzolách. Bude se jednat o zvukový čip SN76489 využitý například v počítačích firmy Sharp.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů dokončíme popis zvukového čipu AY-3-8910 známého též pod označením YM2149 (inovovaná verze vyráběná firmou Yamaha). Řekneme si, jakým způsobem je s pomocí tohoto čipu generovaný zvuk a nakonec si také uvedeme některé ukázky hudby vytvořené "ayčkem".

Třetím zvukovým čipem z éry osmibitových počítačů, který si popíšeme, je čip AY-3-8910 firmy General Instrument (GI), později vyráběný i firmou Yamaha pod označením YM2149. Tento čip byl součástí osmibitového ZX Spectrum 128K, herních konzolí Vectrex a Intellivision či 16/32bitového počítače Atari ST.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů dokončíme popis legendárního čipu SID. Řekneme si, jakým způsobem lze využít kruhovou modulaci (ring modulation), výstupní filtry a vstup externího zvukového signálu. Taktéž si popíšeme některé ze současných využití SIDu, například SIDStation, HardSID či MSSIAH.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme věnovat popisu zvukového čipu SID (Sound Interface Device), jenž byl v minulosti součástí osmibitových počítačů firmy Commodore (včetně samotného C64) a i dnes se s tímto čipem můžeme setkat v několika specializovaných syntetizérech (SidStatiton).

V dnešní části našeho pravidelného seriálu o architekturách počítačů si podrobněji popíšeme schopnosti zvukového čipu POKEY (přesný kód obvodu je C012294). Tento čip byl použit prakticky ve všech osmibitových počítačích Atari, také v herních konzolích této firmy a v mnoha herních automatech.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme základní způsoby generování zvuků a hudby, jež byly použity na domácích a osobních počítačích. Vývoj různých zvukových subsystémů byl velmi zajímavý - v minulosti vznikly například dnes již legendární čipy SID, AY-3-8910, POKEY či PAULA.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme interní strukturu formátu souborů SMF, které většinou mívají koncovku .mid. Tyto soubory jsou používané pro ukládání, přenos a přehrávání jednostopé i vícestopé hudby na různých systémech, včetně běžných osobních počítačů vybavených zvukovým čipem.

Dnešní část seriálu o architekturách počítačů navazuje na část předchozí, ve které byly uvedeny základní informace o rozhraní MIDI. Dnes si popíšeme význam všech typů zpráv, které jsou popsány ve specifikaci MIDI a také si řekneme, co znamená termín General MIDI (GM).

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme další rozhraní, se kterým se můžeme (nejenom) na osobních počítačích setkat. Jedná se o rozhraní standardu MIDI, které lze použít jak pro propojení několika elektronických hudebních nástrojů, tak i dalších typů zařízení, například barevné hudby.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme takzvaný gameport. Jedná se o dnes již poněkud zastaralý typ rozhraní, které je určeno pro připojení analogových joysticků a ovladačů typu paddle, později i MIDI. Gameport však lze využít i pro čtení různých čidel či napájení externích zařízení.

Dnes si v našem článku popíšeme jednotlivé typy paketů, které jsou použity pro řízení přenosu dat i pro vlastní přenos užitečných informací mezi jednotlivými uzly připojenými k universální sériové sběrnici (USB). Také si řekneme, jak lze zařízení převést do režimu spánku a posléze ho opět vzbudit.

V dnešní části našeho seriálu o architekturách počítačů si popíšeme komunikační protokol použitý universální sériovou sběrnicí (USB) při přenosu dat i řídicích kódů. Také si popíšeme fyzickou a linkovou vrstvu této sběrnice, včetně způsobu kódování jednotlivých bitů, adresování zařízení a podobně.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme zabývat v současnosti velmi populární universální sériovou sběrnicí (USB). Jedná se o externí sběrnici (ovšem s hvězdicovou a nikoli sběrnicovou topologií), která byla navržena s ohledem na co nejsnazší připojení externích zařízení k počítači.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme, jakým způsobem spolu mohou komunikovat zařízení připojená na sériovou sběrnici I²C (Inter-Integrated Circuit). S touto sběrnicí se můžeme setkat i v běžných osobních počítačích; jednou ze známých implementací je kanál DDC.

Ve čtyřicáté třetí části našeho seriálu o architekturách počítačů si popíšeme princip dvou externích sériových sběrnic používaných (i když v poněkud nenápadné formě) jak v běžných osobních počítačích, tak i v mnoha průmyslových zařízeních. Jedná se o sběrnici SPI a sběrnici I²C.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme tři typy externích sběrnic, které se poměrně často využívají v průmyslu. Jedná se o sběrnice typu RS-422, RS-423 a RS-485 (uvádím zde starší, ale všeobecně známé značení), pomocí nichž je možné přenášet data až do vzdálenosti větší než jeden kilometr.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů dokončíme téma sériové komunikace pomocí standardního portu RS-232C. Řekneme si, jakým způsobem lze řídit přenos dat, a to jak pomocí signálů DTR/DSR či RTS/CTS, tak i programově - většinou s využitím řídicích ASCII znaků označovaných kódy X-ON a X-OFF.

Ve čtyřicáté části seriálu o architekturách počítačů si ukážeme, jakým způsobem se dá se sériovým portem pracovat na běžném osobním počítači. Popíšeme si i zapojení kabelů sériového portu, od těch nejjednodušších se dvěma vodiči až po kabely umožňujícími řízení toku dat pomocí handshakingu.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme sériový port (RS-232C), který byl původně používán pro připojení terminálů k serveru (buď přímo či přes modem), posléze se však působnost jeho nasazení dosti podstatným způsobem rozšířila, a to i na domácích a osobních počítačích.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů dokončíme popis práce s paralelním portem. Řekneme si, jakým způsobem je možné paralelní port použít pro obousměrný přenos dat (data lze přenášet buď po čtyřech bitech nebo dokonce po celých bajtech), i jakou technologií jsou řešené paralelní porty ECP a EPP.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme paralelní port. Ukážeme si jak běžné způsoby použití tohoto portu pro komunikaci s tiskárnami a přenos dat, tak i připojení různých typů vlastních zařízení, například digitálních senzorů, A/D a D/A převodníků či textových a grafických LCD.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se začneme zabývat problematikou komunikace počítače s vnějšími zařízeními či dalšími počítači. Postupně si popíšeme jak některé historické způsoby připojení, například sériový a paralelní port, tak i USB, rozhraní FireWire či externí sběrnice používané v průmyslu.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme současného favorita mezi sběrnicemi určenými (nejenom) pro osobní počítače. Jedná se o sběrnici nazvanou PCI Express, která v dnešních počítačích úspěšně nahrazuje jak původní univerzální sběrnici PCI, tak i minule popsaný AGP.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů bude popsán interní port označovaný zkratkou AGP, včetně jeho zvláštních režimů a funkcí, jež přispívají k dosažení co nejlepšího využití přenosového pásma. Také si řekneme, jaké typy sběrnic se postupně vyvinuly z původní univerzální sběrnice PCI.

Ve třicáté třetí části našeho seriálu o architekturách počítačů budou popsány různé varianty PCI sběrnic, včetně jejich vzájemných kombinací. Detailně se také zaměříme na zevrubný popis komunikace mikroprocesoru s jednotlivými zařízeními (přídavnými kartami), jež jsou na PCI sběrnici připojené.

Ve třicáté druhé části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme nechvalně známou lokální sběrnici VESA Local Bus a především pak velmi úspěšnou universální sběrnici PCI i koncept Plug and Play, který se na běžné pracovní počítače dostal právě díky tomuto typu sběrnice.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme zabývat popisem sběrnicových systémů, s jejichž pomocí se ke dvěma základním jednotkám počítače (mikroprocesoru a operační paměti) připojují další zařízení, například řadiče pevných disků, grafický a zvukový subsystém, síťové rozhraní atd.

V dnešní části našeho pravidelného seriálu o architekturách počítačů si blíže popíšeme technologie flash pamětí (někdy označovaných jako mžikové nebo bleskové paměti), včetně rozdílu mezi zapojením paměťových buněk typu NAND a NOR. Také si řekneme, ve kterých oblastech se paměti typu flash používají.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme zabývat takzvanými nevolatilními paměťmi. Ty mají své nezastupitelné místo v prakticky všech moderních počítačích, dnes dokonce jeden typ nevolatilních pamětí (mžikové paměti) pro některé aplikace nahrazuje diskety či pevné disky.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů dokončíme problematiku „rotujících“ optických pamětí. Popíšeme si technologie zapisovatelných a přepisovatelných DVD: DVD-R, DVD-RW, plusové i mínusové varianty a DVD-RAM. Poté se pustíme do moderního nástupce DVD - optických médií typu Blu-ray.

V dnešním pokračování seriálu o architekturách počítačů si popíšeme další typy "rotujících" optických pamětí založených na záznamu a následném čtení binárních dat pomocí laserového paprsku. Konkrétně se bude jednat o lisovaná média DVD, používaná pro distribuci videa i pro přenos dalších digitálních dat.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme věnovat popisu zapisovatelných a přepisovatelných kompaktních disků, tj. optickým médiím typu CD-R a CD-RW. Také si uvedeme faktory, které snižují životnost informací zapsaných na tato média - ta je totiž kratší než u lisovaných disků.

Zatímco v předchozích částech seriálu o architekturách počítačů jsme si popisovali především paměti založené na optickém a magnetooptickém principu, dnes si řekneme, jakým způsobem fungují optické paměti, zejména kompaktní disky, včetně vysvětlení výroby lisovaných CD.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů se budeme věnovat velmi zajímavému způsobu trvalého zápisu a čtení binárně zakódovaných informací, při kterém jsou využívány magnetooptické mechaniky, jimž byla v poměrně nedávné minulosti věnována značná pozornost a jsou dodnes používány.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů budou popsány technologie, které významným způsobem umožnily zvýšit kapacity moderních pevných disků a současně snížit jejich poruchovost a zmenšit velikost. Kromě toho si také řekneme, jaké existují limity pro další zmenšování pevných disků.

V dnešním pokračování seriálu o architektuře počítačů si popíšeme již dosti dlouhou a na důležité události bohatou historii disketových mechanik i pevných disků. Řekneme si něco o vývoji klasických disket, jejich konkurentů, ale také si představíme prapradědečka pevných disků a jeho vnuky a pravnuky.

Od dnešní části našeho seriálu o činnosti mikropočítačů se začneme zabývat dalším rozsáhlým a přitom zajímavým a stále aktuálním tématem - technologiemi magnetických pamětí, především páskových mechanik, disketových jednotek a pevných disků. Posléze se zaměříme i na paměti optické a magnetooptické.

V dnešní části seriálu o činnosti mikropočítačů si vysvětlíme základní principy optimalizací programů s ohledem na činnost vyrovnávacích pamětí (cache memory), jejich asociativity a v neposlední řadě také strategii alokace bloků.

V dnešní části našeho seriálu o mikropočítačích a jejich funkcích si vysvětlíme, jakým způsobem pracují některé nejtypičtější konfigurace vyrovnávacích pamětí (cache memory). Zejména si popíšeme a rozebereme vliv asociativity vyrovnávacích pamětí a strategie přidělování bloků na celkový výkon počítače.

Vzhledem k tomu, že rychlost mikroprocesorů roste díky stále platnému Mooreovu zákonu rychleji než rychlost dynamických pamětí (především při náhodném přístupu), používají se v prakticky všech moderních počítačích vyrovnávací paměti (cache), jejichž princip si dnes popíšeme.

V dnešní části našeho seriálu o funkcích jednotlivých součástí počítačů si přiblížíme problematiku chyb, které vznikají v paměťových čipech. Konkrétně se budeme zabývat dynamickými paměťmi DRAM. Řekneme si, jaké typy chyb se mohou v těchto pamětech vyskytnout a jakým způsobem je lze detekovat.

V dnešní části seriálu o funkcích jednotlivých součástí počítačů si ukážeme, jakým způsobem se pracuje s různými typy dynamických pamětí (DRAM). Popíšeme si jak asynchronní, tak i synchronní dynamické paměti (včetně technologií DDR a DDR2). U asynchronních pamětí si ukážeme režimy FP a EDO.

V následující části našeho technického seriálu o funkci počítačů a jejich jednotlivých částí si vysvětlíme princip práce statických pamětí s náhodným přístupem (SRAM) a také princip dynamických pamětí (DRAM), které v současnosti tvoří základ operačních pamětí prakticky všech počítačových systémů.

Kromě mikroprocesorů jsou nedílnou součástí prakticky všech dnešních počítačů i operační paměti, jejichž popisem se začneme v dnešní části seriálu o funkci počítačů podrobněji zabývat. Nejprve si řekneme, jaké technologie pamětí se používaly v minulosti a posléze se dostaneme až k moderním pamětem typu DRAM.

V dnešní části seriálu o činnosti počítačů se opět budeme zabývat některými technikami, které se používají pro zvýšení výkonu mikroprocesorů nebo celých procesorových systémů. Řekneme si základní informace jak o urychlení činnosti jednoho mikroprocesoru, tak i způsobech paralelního zapojení procesorů.

V dnešní části seriálu o funkci počítačů budeme pokračovat v popisu různých metod, kterými se výrobci snaží zvýšit výpočetní výkon mikroprocesorů i víceprocesorových systémů. Popíšeme si superskalární architekturu, členění počítačů do kategorií SISD, SIMD, MISD a MISD i takzvané prediktory skoků.

V dnešní části seriálu o funkci počítačů si vysvětlíme, jakými technikami je možné zvyšovat výpočetní výkon mikroprocesorů. Ukážeme si například použití zřetězeného zpracování instrukcí, explicitního i paralelního zpracování instrukcí, podporu pro běh více vláken i mikroprocesory s více jádry.

V jubilejní desáté části seriálu o funkci počítačů si popíšeme některé typické architektury mikroprocesorů, zejména architektury označované téměř magickými zkratkami RISC, CISC či MISC. Řekneme si také, jaké přednosti a zápory jednotlivé architektury mají z hlediska jejich dalšího vývoje.

V deváté části seriálu o architekturách počítačů dokončíme popis instrukční sady našeho jednoduchého cvičného mikroprocesoru. Popíšeme si také instrukce pro manipulaci se zásobníkem, instrukce NOP, HALT a IRET. Nakonec si také vysvětlíme princip přerušovacího systému mikroprocesoru.

V osmé části seriálu o architekturách počítačů si řekneme, jakým způsobem je možné načítat konstanty do pracovních registrů mikroprocesoru, popíšeme si instrukce pro přesun registrů z a do operační paměti, instrukce pro skok a návrat z podprogramu a na závěr bitové rotace a aritmetický posun.

V sedmé části seriálu o architekturách počítačů si řekneme, které logické instrukce je možné provádět v aritmeticko-logické jednotce. Především se ale budeme zabývat problematikou porovnávání dvou hodnot uložených v pracovních registrech a součinností porovnávacích instrukcí s podmíněnými skoky.

V šesté části seriálu o architekturách počítačů si popíšeme, jakým způsobem se provádí základní matematické operace v aritmeticko-logické jednotce mikroprocesoru. Také si vysvětlíme význam příznakových bitů Carry flag a Zero flag, které hrají velký roli jak při počítání, tak při programování podmínek.

V dnešní části seriálu o architekturách počítačů si vysvětlíme, jakým způsobem pracuje mikroprocesor. Především si (s využitím animací) ukážeme postup načítání instrukcí z operační paměti a jejich provádění za pomoci řadiče, aritmeticko-logické jednotky, pracovních registrů a pomocných registrů.

V dnešním článku spolu podnikneme cestu do hlubin a seznámíme se s vnitřním uspořádáním mikroprocesorů. Vzhledem k tomu, že se v dalších článcích budeme zabývat všemi činnostmi, které se v mikroprocesorech provádí, bude ukázán i návrh jednoduchého mikroprocesoru, na kterém budou všechny funkce vysvětleny.

V dnešní části seriálu o vnitřní struktuře počítačů si popíšeme základní prvky použité při výstavbě mikroprocesorů a dalších integrovaných obvodů, například řadičů sběrnice či pevných disků. Jedná se o kombinační a sekvenční logické obvody. Také si řekneme, jakou technologií jsou obvody vytvořeny.

Takřka všechny moderní počítače jsou založeny na logických členech (hradlech), které pracují pouze se dvěma stavy: pravda/nepravda, ano/ne, 0/1. V dnešním článku o funkci počítačů se tedy budeme zabývat dvojkovou číselnou soustavou, Booleovou algebrou a logickými operátory i jejich vztahy k logickým členům.

Tento delší článek je určen pro ty uživatele počítačů, které zajímá, jak počítače ve skutečnosti pracují, tj. co se uvnitř počítačů děje. Nejdříve si popíšeme von Neumannovu i Harvardskou architekturu, roli aritmeticko-logické jednotky, řadiče, operační paměti i vstupní a výstupní zařízení.