Главная страница
Контакты

    Басты бет


Курсы: ІІ табиғаттағы ақпарат түсінігі. Информатика пәНІ. АҚпараттың Өлшем бірліктері "Информатика"

жүктеу 1.16 Mb.



жүктеу 1.16 Mb.
бет6/10
Дата09.03.2017
өлшемі1.16 Mb.

Курсы: ІІ табиғаттағы ақпарат түсінігі. Информатика пәНІ. АҚпараттың Өлшем бірліктері "Информатика"


1   2   3   4   5   6   7   8   9   10



ДК-НІҢ АРХИТЕКТУРАСЫ. ЖҰМЫС ІСТЕУ ПРИНЦИПТЕРІ


Есептеу техникасы – кез келген ақпарат түрін автоматты түрде жылдам өңдеуге арналған электрондық құрылғылар жиыны. Бір-бірімен нақты түрде байланысып, біртұтас кешендік қызмет атқара алатын құрылғылар жиыны есептеу жүйесі деп аталады. Есептеу жүйелерінің орталық құрылғысы электрондық есептеу машинасы (ЭЕМ) немесе компьютер болып саналады.

Компьютер (ағылш. computer - «есептегіш»), ЭЕМ (электрондық есептеуіш машина) - есептеулерді жүргізуге, және ақпаратты алдын ала белгіленген алгоритм бойынша қабылдау, қайта өңдеу, сақтау және нәтиже шығару үшін арналған машина.

Бұл күнде компьютер (ағылшынша computer – есептеуіш) әр түрлі мәліметтерді өңдеп, есептеу жұмыстарын атқара алатын және де кез келген символдарды түрлендіру істерін жылдам орындайтын программаланатын электрондық құрылғы.

Символ (грекше symbolon - танымдық белгі, таңба, рәміз, пернелеу) лингвистика, логика, математика ғылымдарында таңба ұғымын береді; өнерде, философияда нәрсенің, құбылыстың қасиетін, сыр-сипатын бейнелеп, астарлап білдіретін әмбебап эстетикалық категория.



Компьютер информацияны өңдеудін ең негізгі құралы болып саналады. Электрониканың дамуы компьютердің жаңа түрін – жеке пайдаланылатын дербес компьютерлерді (ДК) көптеп шығаруға жол ашты. Компьютерлерді өндіріс пен жобалау ісінде, ғылыми зерттеу істері мен білім беруде пайдалану миллиондаған адамдардың жұмыстарының мазмұны мен орындалуын түбегейлі түрде өзгертті деуге болады.

Компьютер негізін электрондық және электромеханикалық элементтерден тұратын аппаратура (HardWare) құрайды. Компьютерлердің жұмыс істеу принципі программаларды (SoftWare) – алдын ала берілген арифметикалық, логикалық және басқа да операциялардың нақты тізбегін орындаудан тұрады.

Қағида немесе принцип (лат. principim – принцип; негіз, алғы бастама) - белгілі білім жүйесінің түп-негізі, алғы бастамасы, абстрактылы түрдегі ең қысқа жалпылама мазмұны. Ғылыми танымда идея, теория, әдіс сияқты таным түрлерімен өзара байланыста тұжырымдалады.

Аппаратура (ағылш. Hardware, equipment) - компьютердің техникалық құралдары мен физикалық жабдықтары; (механикалық, электрлік және электрондык құрылғылар) яғни компьютердің құрамындағы құрылғылар: мысалы, пернетақта, монитор және т.б.

Логика (гр. λογική - «талдауға құрылған», λόγος - «сөз», «сөйлем», «ойлау», «ақыл») - ойлау, оның формалары мен заңдылықтары туралы ғылым. Логика дәлелдеу мен теріске шығарудың белгілі бір әдіс-тәсілдері қаралатын ғылым теориялар жиынтығын құрайды.


ДК жұмыс істеу принципі


Сонымен, компьютер – нақты программа бойынша ақпарат енгізу, сақтау және өңдеу операцияларын атқарып, алынған нәтижені түсінікті түрде шығарып көрсете алатын электрондық құрылғы. Осы аталған операциялардың әрқайсысын компьютердің белгілі бір құрылғысы орындайды.

Компьютердің барлық есептеу және информация өңдеу істерін атқаратын негізгі құрылғысы – орталық процессор. Бір интегралдық схемадан тұратын процессор микропроцессор деп аталады.

Микропроцессор - жүйелік тақтаның ең маңызды құраласы, ол деректерді тікелей өңдейді, атап айтқанда, бөлектелген деректермен арифметикалық және логикалық амалдарды орындайды. Микропроцессор - бір немесе бірнеше үлкен интегралды кестеде орындалған, берілісті өңдейтін бағдарламалық құрылғы; көліктердің автоматты басқару агрегатында қолданылады.

Күрделі машиналарда процессор бір-бірімен өзара байланысты бірнеше интегралдық схемалар жиынынан тұрады. Бұрын сыртқы құрылғылар жұмысын орталық процессор басқаратын, қазірде жедел жадымен тікелей байланысқан арналар арқылы сыртқы құрылғылармен мәлімет алмасу ісін басқаратын арнайы шағын процессорлар бар, олар орталық процессор уақытын үнемдеп, жалпы жұмыс өнімділігін арттырады.

Енгізу құрылғысы (пернетақта, тышқан, сканер) компьютерге мәлімет енгізу қызметін атқарады. Шығару (мәлімет алу) құрылғысы компьютердің жұмыс нәтижесін адамдарға жеткізу үшін қолданылады. Есте сақтау құрылғысы программаларды, мәліметтерді және жұмыс нәтижелерін сақтауға арналған.

Есте сақтау - жадында түту. Ес үрдістерінің бірі, жаңадан түсіп жатқан ақпаратты жадыға енгізуді белгілейді. Есте сақтау динамикасын психодиагностикалау әдістемесі - адамның есте сақтауының динамикалық сипаттарын анықтауға көмектесетін психодиагностикалық әдістемелер, көбіне бұл әдістемелер адам қаншалықты тез есте сақтайтынын және ақпаратты өндеуін анықтайды.

Ол сыртқы және ішкі болып екіге бөлінеді.

Оперативті есте сақтау құрылғысы немесе ДК-нің жедел жады (RАМ – Random Access Memory), сондай-ақ тұрақты есте сақтау құрылғысы (RОМ – Read-only Memory) компьютердің ішкі жадын құрайды, осы екеуімен процессор жұмыс кезінде мәлімет алмасып отырады. Өңделуге тиісті кез келген мәлімет алдымен компьютердің сыртқы жадынан (магниттік дискілерден) жедел жадына жазылады.

Компьютердің тұрақты есте сақтау құрылғысы – тұрақты жады өзгертілмейтін информацияны сақтайды, ешкім оны өшіріп қайта жаза алмайды, оны тек оқуға болады. Әдетте тұрақты жадтың көлемі шағын 64 – 128 Кб шамасында. Тұрақты жадқа керекті программалар оны шығаратын заводта жазылады, олар көбінесе компьютерді токқа жалғаған кезде оны тексеріп іске қосу үшін қажет. Компьютердің жедел жадында осы мезетте дереу өңделуге тиіс мәліметтер мен программалар ғана сақталады. Оның көлемі 32 Мбайттан жоғары болады. Жедел жадта информация тек жұмыс сеансы кезінде сақталып, ондағы мәлімет ДК сөндірілгенде немесе электр торабында ақау болып, ток өшкен шақтарда ізсіз жоғалады. Осыған байланысты әрбір адам өзіне ұзақ уақыт керек болатын информацияны жоғалтып алмауы үшін оны оқтын-оқтын магнитгік дискіге жазып отыруы керек.

Қатты магниттік диск (винчестер) ДК программалары мен көлемді мәліметтерді есте сақтайды. Олардың көлемі оншақты Гбайттан жүздеген Гбайттарға дейін бола береді. Алмалы-салмалы мәлімет жинақтауыш болып табылатын иілгіш магниттік дискінің (флоппи-дискілер немесе дискеттер) диаметрі 3,5 дюйм (88 мм), ал сақтайтын информация көлемі – 1,44 Мбайт болады.

Орталық процессор жедел жадтағы программаларды орындап, мәліметтерді түрлендіреді және де барлық құрылғыларды басқарады. Ол екі бөліктен – басқару құрылғысы мен арифметикалық-логикалық құрылғыдан тұрады. Басқару құрылғысы программа командаларын қабылдап алып орындайды да, арифметикалық-логикалық құрылғы есептеу жұмыстарын және логикалық операцияларды атқарады. Командалар екілік кодтардан тұрады, әрбір процессордың өз командалар жиыны болады. 2.1 суретте ДК-нің функционалдық схемасы көрсетілген.

Енгізу/шығару құрылғысы



ЖАДЫ

Жедел жады

Тұрақты жады




Сыртқы жады

Қатты диск

Иілгіш диск




ОРТАЛЫҚ ПРОЦЕССОР

Арифметикалық-логикалық құрылғы

Басқару

құрылғысы



2.1 сурет. Компьютердің функциональдық схемасы

Есте сақтау құрылғысы (жады) – бұл программаларды, қабылданған, нәтижелік және аралық мәліметтерді уақытша (жедел жады), әрі ұзақ мерзімде (сыртқы жады) сақтауға арналған ЭЕМ құрылғысы. Жедел жадындағы информация компьютер ток көзіне қосылып тұрғанда ғана сақталып тұрады, бірақ оның жылдамдығы өте жоғары болады. Компьютер сыртқы жадындағы мәліметтер ток өшкенде де сақталады, бірақ оның процессормен мәлімет алмасу жылдамдығы төменгі деңгейде болады.

Арифметикалық-логикалық құрылғы – программа командалары бойынша арифметикалық амалдарды орындап, мәлімет кодтарын түрлендіреді. Басқару құрылғысы компьютердің барлық блоктарының жұмысын қадағалайды. Ол белгілі бір кезекпен компьютер жедел жадындағы командаларды біртіндеп орындатып отырады. Әрбір команда анықталып, қажеттілігіне қарай жедел жады ұяларындағы мәліметтер арифметикалық-логикалық құрылғыға беріледі де, команда кодына байланысты керекті амал орындалады.

Команда (command, instruction) - 1) программалау тілдерінде - кез келген операцияны орындауды және оған керекті мәліметтерді (операндыны) бейнелейтін өрнек; компьютер атқаруға тиіс операция сипаты; 2) ақпаратты өңдеу процесіне байланысты атқару құрылғысында жүйенің белгілі бір операцияны орындауын талап ететін басқару сигналы; 3) программа орындау процесінің адымын анықтайтын ұйғарым.

Осы процесс мынадай жағдай туындағанша – дайындалған мәліметтер біткенше, немесе бір құрылғыдан жұмысты тоқтату жайлы команда келгенше, немесе ток өшкенше жалғаса береді.

Компьютер жұмысының осы принципі фон Неймана архитектурасы деп аталады, оны тұңғыш рет венгрлер елінен шыққан американ ғалымы Джон фон Нейман ұсынған еді.

Қазіргі заманғы есептеу техникасының құрылымы

Компьютер — бұл әмбебаб автоматтандырылған электронды құрылғы, ақпаратты беру мен өңдеу және жинақтау үшін керек. Компьютердің негізгі блоктары: процессор, жады, сыртқы құрылғылар.Компьютер архитертурасы ретінде деректерді өңдеу процесінде анықталған уақыт интервалымен берілетін оның логикалық ұйымдастырылуы, құрылымы, ресурсы, яғни, есептеу жүйесінің құралдары түсіндіріледі. Қәзіргі компьютерлердің архитектурасында магистралъды модульдық принцип болуы тиісті (1-сурет).

Магистраль (жүйелік шина) — бұл қызметші сигналдар мен жады адресациясы, сондай – ақ деректерді беруге арналған орталық процессор, негізгі жады мен сыртқы құрылғылар арасын байланыстыратын электронды сызықтар жиынтығы.

Жиынтық - геологияда: жарылымдармен шектеле отырып, бірқалыпты қатпарланған қат-қабаттар тобының немесе қатпарлардың бір бағытта ғана еңістенген осьтік жазықтықтарының бірлестігі.

Модульды принциптің арқасында пайдаланушы өзі компьютер кешенін керекті конфигурациямен жасап алуына болады да керек кезінде оны модернизациялайды.

Пайдаланушы (Пользователь; user, subscriber) - 1) асқа жүйенің ресурстарын пайдаланатын программа немесе жүйе; 2) терминал(пернетақта мен экран) арқылы электрондық машинамен бірлесіп әрекет жасайтын адам.

Жүйелік блоктың негізгі бөліктері мен магистраль конструктивті түрде жүйелік платада орналасады. Компьютерлердің көп бөлігінің жүйелік платасы болады, олар негізгі желілерден тұрадыдағы олардың элементтерінің байланысы; мысалға алатын болсақ жинақтағыштың приводтарымен, дисплеймен және көптеген басқа да сыртқы апаратттар шиналардан паралель беріледі.



Жүйелік блок

Процессор

Жедел жады





М а г и с т р а л ь




Сыртқы (периферинді) құрылғылар

ЖМДЖ ҚМДЖ Дисплей Пернетақта Принтер Тышқан Сканер


1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

  • ДК жұмыс істеу принципі

  • жүктеу 1.16 Mb.