Rozcestník kategorie: o čem předmět je, kdy se podle ŠVP učí, co si z něj určitě zapamatovat, kde je které téma a které maturitní okruhy pokrývá.
O předmětu
- Z čeho se počítač skládá, jak jednotlivé části fungují a spolupracují a podle jakých parametrů se vybírají.
- Postupuje od základních pojmů a historie přes vnitřek počítače (základní deska, procesor, paměti, disky, zdroj, chlazení) k periferiím (monitor, tiskárna, zvuk, klávesnice a myš).
- Prakticky: rozebrání a složení sestavy, test výkonu, výběr sestavy podle zadaných parametrů.
- Navazují na něj operační systémy (BIOS/UEFI, správa disků, zálohování) a počítačové sítě (síťová karta, kabeláž).
Ročníky a hodiny podle ŠVP
| Ročník | Hodin týdně | Obsah (ŠVP §4.9.1) |
|---|---|---|
| 1. | 2 (68 h za rok) | BOZP, základní pojmy (HW, SW, data, informace, jednotky, kódování, číselné soustavy); historie VT a von Neumannova struktura; základní části počítače; periferie – podrobně v tematickém plánu |
Plné znění výstupů je v přehledu ŠVP.
Co si určitě zapamatovat
- Hardware = fyzické vybavení, software = programy, firmware = program, který je součástí hardwaru (BIOS, firmware disku). Bit nabývá hodnot 0 a 1.
- Generace počítačů podle součástek: relé (Z1, Mark I) → elektronky (ENIAC) → tranzistory (UNIVAC) → integrované obvody (IBM System 360) → mikroprocesory.
- Procesor = řadič (řídicí jednotka) + ALU podle von Neumannova schématu, k tomu registry a cache L1–L3. Architektury CISC (komplexní instrukční sada) × RISC (redukovaná). Patice PGA – piny na procesoru (AMD), LGA – piny v patici (Intel).
- Čipová sada: severní most (MCH) spojuje procesor, operační paměť a grafiku, jižní most (ICH) řadiče disků, USB a sběrnici PCI / PCI Express.
- BIOS je uložen ve FlashROM na základní desce, po startu otestuje hardware (chyba = pípání), nastaví ho a hledá zavaděč operačního systému; nastavení drží CMOS s baterií. Nástupcem je UEFI.
- Zdroj mění 230 V střídavých na stejnosměrné větve 3,3 V, 5 V a 12 V; deska se napájí konektorem ATX 24 pinů. UPS napájí při výpadku a chrání proti přepětí a podpětí.
- RAM – čtení i zápis, bez napájení data ztratí; SRAM (rychlá: registry, cache) × DRAM (operační paměť, moduly DIMM, v notebooku SO-DIMM). ROM → PROM (jednou naprogramovat) → EPROM (mazání UV) → EEPROM a Flash (mazání elektricky).
- HDD: plotny, hlavy na raménku, stopa – sektor – cylindr – cluster; na začátku disku MBR s tabulkou oddílů. SSD nemá pohyblivé části; rozhraní SATA (~560 MB/s) × M.2 NVMe přes PCI Express (Gen4 ~7 450 MB/s).
- Optické disky (průměr 12 cm): CD 700 MB, laser 785 nm; DVD 4,7 GB na vrstvu, 660 nm; Blu-ray 25 GB na vrstvu, 405 nm.
- USB: 2.0 480 Mbit/s, 3.0 (3.2 Gen 1) 5 Gbit/s, 3.2 Gen 2 10 Gbit/s, USB4 až 40 Gbit/s (konektor C).
- Monitor: pixel ze tří subpixelů RGB; parametry rozlišení, úhlopříčka, doba odezvy, kontrastní poměr, pozorovací úhly, obnovovací frekvence. LCD jen propouští podsvícení (TN levné, IPS věrnější barvy a úhly), OLED svítí sám, černá je opravdu černá.
- Tiskárny: jehličková (9–24 jehliček přes pásku), inkoustová (termická / piezoelektrická), laserová (nabitý válec, laser, toner, zažehlení ~200 °C). Barevný tisk CMYK = subtraktivní míchání. Parametry DPI a PPM.
Témata kategorie
Úvod
- Tematický plán
- Historie výpočetní techniky
- Hardware – pojmy, základní deska, BIOS, zdroj – souhrnné maturitní zpracování
- Autorský zákon
Základní deska a procesor
- Základní deska (mainboard)
- Procesor a chipset – souhrnné zpracování
- CPU (procesor)
- Chipset
- BIOS
- Sběrnice a sběrnice a rozhraní
Paměti a úložiště
- Paměti – souhrnné zpracování
- Paměti RAM a ROM
- Pevné disky HDD a SSD
- Optické disky CD/DVD/Blu-ray
Napájení, skříň a chlazení
Periferie
- Periferie – souhrnné zpracování
- Zobrazovací soustava
- Tiskárny
- Zvuková karta a reproduktory
- Klávesnice, myš, 3D myš, trackball
- Hardware – doplňkové poznámky (grafické karty, displeje a další)
Maturitní okruhy
Kompletní seznam je v maturitních okruzích IT. Této kategorie se týkají okruhy 8–10:
Dataprojektory v archivu samostatný materiál nemají.
Co je jen okrajové
- Historická rozhraní a sběrnice – COM (RS-232), LPT, FireWire, IrDA, AGP, ISA: stačí vědět, čím je nahradily USB a PCI Express.
- Varianty CRT monitorů (invar, Trinitron) a barevné „knihy“ formátů CD – zajímavost, ne látka k učení.
- Konkrétní modely a ceny (rychlosti a latence RAM z e-shopů, nejrychlejší SSD) – rychle zastarávají, důležitý je princip a řád čísel.
- Formáty zdrojů a skříní (1U, SFX, TFX, BTX…) – stačí ATX a k čemu jsou menší formáty.
- 3D tisk se zmiňuje u tiskáren, ale podrobně patří do 3D modelování.
- Autorský zákon je zařazen sem, ale k maturitě se zkouší u operačních systémů (okruh 15).