Главная страница
Контакты

    Басты бет


Тақырыбы: Компьютерде акпаратты бейнелеу. Буль алгебрасы және компьютердің логикалық схемасы. Компьютердің негізгі блоктарын ұйымдастыру элементтері. Процессордың архитектуралық ұйымдастырылуы. Компьютедің жадысын ұйымдастыру

жүктеу 88.06 Kb.



жүктеу 88.06 Kb.
Дата30.03.2017
өлшемі88.06 Kb.

Тақырыбы: Компьютерде акпаратты бейнелеу. Буль алгебрасы және компьютердің логикалық схемасы. Компьютердің негізгі блоктарын ұйымдастыру элементтері. Процессордың архитектуралық ұйымдастырылуы. Компьютедің жадысын ұйымдастыру



Тақырыбы: Компьютерде акпаратты бейнелеу. Буль алгебрасы және компьютердің логикалық схемасы.
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.
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.
Буль алгебрасы, буль торы - ішінара реттелген жиынның арнаулы түрі. Егер жиынның ең үлкен элементі 1 (Буль алгебрасының бірлігі), ең кіші элементі 0 (Буль алгебрасының нөлі) болса және әрбір х элементі мен оның толықтыру элементі Сх: sup =1, іnf =0 қатынастарын қанағаттандырса, онда Буль алгебрасы дистрибутивтік тор деп аталады.
Компьютердің негізгі блоктарын ұйымдастыру элементтері. Процессордың архитектуралық ұйымдастырылуы. Компьютедің жадысын ұйымдастыру. Командалар және адрестер жүйесін жүйесін ұйымдастыру. Ақпаратты сақтаудың техникалық құралдары.
Ақпарат (лат. informatio - түсіндіру, мазмұндау) ұғымы күнделікті өмірден бастап техникалық салада пайдаланылатын көп мағыналы ұғым. Жалпы алғанда бұл ұғым шектеу, байланыс, бақылау, форма, инструкция, білiм, мағына, құрылым, бейнелеу, сезіну тағы басқа ұғымдармен тығыз байланысты.
Жадыны басқару, мильтипроцессорлық есептеу жүйелері: есептеу процесі ажырату, программаларды ажырату, қабатты-параллельдік формалар, гипераудандар өрісі.

1. Компьютерде ақпаратты бейнелеу

Компьютер (ағылшынша: 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. Компьютер дәуірінің бастапқы кезеңдерінде компьютердің негізгі қызметі — есептеу деп саналатын. Қазіргі кезде олардың негізгі қызметі — басқару болып табылады.

Компьютер сөзінің анықтамасы алғаш рет 1897 жылы ағылшындық Оксфорд сөздігінде пайда болған болатын.

Дәуір - халықаралық дәрежеде келісілген бірегей жержылнамалық шкаланың иерархиялық бағыныштылық тұрғысынан төртінші дәрежелі бірлігі немесе бөлімшесі.
Ағылшындар (ағылш. English) - германды халық ұлты, Ұлыбританияның негізгі халқы. Саны 48,5 млн. Ұлыбританияда - 44,7 млн., Австралияда - 940 мың, ОАР-да 230 мың, Канадада - 100 мың, АҚШ-та - 650 мың, Үндістанда - 200 мың адам т.б.
Бұл сөздікте компьютер механикалық есептеуіш құрылғы ретінде көрсетілген. 1946 жылы бұл сөздікте цифрлық компьютер, аналогтық есептеуіш машинасы және электронды компьютер түсініктерінің мағынасы ажыратылып көрсетіледі.

Қазіргі заманғы компьютерлердің басым бөлігінде алға қойылған мәселе әуелі математикалық терминдерде сипатталады, бұл кезде барлық қажетті ақпарат екілік жүйеде (бір және ноль ретінде) көрсетіледі, содан кейін оны өңдеу үшін қарапайым логика алгебрасы қолданылады.

Математика (гр. μάθημα - ғылым, білім, оқу; μαθηματικός - білуге құштарлық) - әлдебір әлемнің сандық қатынастары мен кеңістіктік формаларын, пішіндерін өлшейтін, оның ішінде - структуралар, өзгерістер, белгісіздік жөніндегі ғылым.
Іс жүзінде барлық математикалық есептерді бульдік операциялар жиынына айналдыруға болатындықтан, жылдам жұмыс жасайтын электронды компьютерді математикалық есептердің, сонымен қатар, ақпаратты басқару есептерінің көпшілігін шешу үшін қолдануға болады.

Есептеуіш техниканың дамуындағы маңызды қадам ретінде сандардың ішкі көрсетілімінің екілік жүйеге ауысуын айтуға болады.

Сан - мөлшерді сипаттайтын, санауда пайдаланылатын абстракт нәрсе.
Бұл қадам есептеуіш техникалардың және перифериялық құрылғылардың құрылыстарын біршама қарапайым етті. Екілік жүйесін қолдану арифметикалық функцияларды және логикалық амалдарды орындауды жеңілдетті. Соған қарамастан, екілік логикаға өту процессі бір мезетте бола қойған жоқ. Көптеген ғалымдар компьютерді адамға ыңғайлы ондық санау жүйесінде жасап шығаруға тырысты. Басқа да тәсілдер қолданылды. Мысалы, кеңестік машиналардың бірі үштік жүйе негізінде жұмыс жасады, кей жағдайларда үштік жүйенің екілік жүйеден артықшылықтары бар еді (үштік Сетунь компьютерінің жобасын кеңес ғалымы Н.П.
Арифметика (грек. arіthmētіkē, arіthmos – сан) - сандар (бүтін және бөлшек) және оларға қолданылатын амалдар туралы ғылым (грекше arіthmetіke, arіthmos – сан).
Жағдай - адам әрекетінің , жан-жануарлар тіршілігінің, табиғат пен қоғамдағы өзгерістің, оқиғаның, т.б. айналадағы ортаның ықпалына тәуелділігін білдіретін философиялық ұғым. Табиғаттағы, қоғамдағы белгілі бір өзгерісті тудырушы алғышарт есебінде де қарастырылады.
Брусенцов жасап шығарды) Ондық санақ жүйесі негізіндегі компьютер ретінде алғашқы американдық есептеуіш машина — Марк I машинасын атауға болады.

Толықтай алғанда, мәліметтерді ішкі көрсету жүйесін таңдау компьютер жұмысының негізгі принциптерін өзгертпейді — кез-келген компьютер басқа жүйедегі компьютер жүйесін эмуляциялай алады.

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.
Мәліметтер (данные; data) - автоматты құралдардың көмегімен, кей жағдайда адамның қатысуымен, өңдеуге I ыңғайлы түрде берілген мағлұмат. Мәліметтердің кірістік, шығыстық, басқару, проблемалық, сандық, мәтіндік, графикалық және т.б.

Сан, санға қатысты амалдар математиканың ғана емес, информатика пәнінің де негізі болып табылады.

Сандарды арнайы символдар көмегімен бейнелейміз.

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.
Сандарды атау және жазу тәсілі санау жүйелері деп аталады.

Санау жүйелері позициялық және позициялық емес деген екі топтан тұрады. Позициялық емес санау жүйесінде сан цифрының тұрған орнының ешқандай мағынасы жоқ. Мысалы, Римдік санау жүйесіне қатысты ХХХ санында Х цифры кез-келген позицияда 10 (он) деген мағынаны береді.

Позиция (лат. posіtіo - орны, жағдайы, орналасқан жері) - Қандай да бір нәрсенің орны, орналасуы (мысалы, шахмат тақтасындағы фигуралардың позициясы); Шекті музыкалық аспаптың мойнындағы сол қолдың бір жерде тұрып, дыбыстардың белгілі бір кезектігін орындайтын орны; Классикалық бидегі қолды ұстап тұру мен аяқтарды қоюдың бұлжымас ережелері.

Позициялық емес санау жүйесінде арифметикалық амалдарды орындау күрделі болғандықтан барлық есептеулер позициялық санау жүйесінде іске асады.

Позициялық санау жүйесінде цифрдың мағынасына оның тұрған жерінің ролі зор. Санның цифрына бөлінген позиция - дәреже деп аталады.

Мысалы: 425 жазуы – сандардың 4 жүздік, 2 ондық, 5 бірлік дәрежеден тұратынын білдіреді.

Осы цифрларды басқа тәртіпте жазайық, мысалы, 524 – онда бұл сан 5-жүздік, 2-ондық, 4-бірліктен тұрады.

Позициялық санау жүйесінің негізі болып жүйедегі пайдаланылатын цифр сандары табылады.

Дербес компьютер негізінен екілік, сегіздік, ондық және оналтылық санау жүйелерінде жазылған кодтармен жұмыс істейді:

1) екілік санау жүйесі – жүйе негізі болып 2 саны табылады және оның құрамына 0 мен 1 сандары кіреді (0,1);

2) сегіздік санау жүйесі – жүйе негізі болып 8 саны табылады және оның құрамына 0-мен 7 аралығындағы сандар кіреді (0,1,2,3,4,5,6,7);

3) ондық санау жүйесі – жүйе негізі болып 10 саны табылады және оның құрамына 0-мен 9 аралығындағы сандар кіреді (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9);

4)оналтылық санау жүйесі – жүйе негізі болып 16 саны табылады және оның құрамына 0-мен 9 аралығындағы сандар мен бірге латын алфавитінің бастапқы алты әрпі кіреді (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, A-10, B-11, C-12, D-13, E-14, F-15).

Латын әліпбиі, әлемде кеңінен қолданылады. Б.з.б. 7 ғасырдада Римде грек және этрус әліпбиінің тармағы ретінде пайда болып, б.з. 1 ғасырында қалыптасты. Жазу оңнан солға немесе солдан оңға қарай (брустрофедон бойынша) жазылып, бағыты әрдайым алмасып отырған. Б.з.б.

Позициялық санау жүйесінде барлық сандар үшін негіз болатын сан цифр позициясына байланысты дәреже көрсеткішіне келтіріледі, сол санға көбейтіледі және басқа сандармен қосындыға келтіріледі. Бірлік дәрежедегі негіздің дәреже көрсеткіші 0-ге, ондық дәрежедегі негіздің дәреже көрсеткіші – 1-ге, жүздік дәрежедегі негіздің дәреже көрсеткіші – 2 және т.с.с.

Егер сан бөлшек түрінде берілген болса, бұл санды да негізгі байланысты қосынды түрінде жазуға болады. Бөлшек бөліміндегі сандардың дәреже көрсеткіші кері таңбамен беріледі және бөлшек бөліміндегі ең үлкен сан дәреже көрсеткіші - -1-ге, келесісі - -2-ге т.с.с. болады.



2. Екілік, сегіздік, ондық, он алтылық санау жүйелеріне мысал

Компьютердегі барлық ақпарат позициялық негізі 2 болатын екілік санау жүйесі арқылы қабылданады. Екілік санның барлық цифрын (дәрежесін) бит деп атаймыз.

Екілік, сегіздік және оналтылық санау жүйелеріндегі кез-келген санды қосындыға келтіргеннен кейінгі шыққан сан ондық санау жүйесіне өтеді.

Мысалы, 1010101,1012 = 126 025 124 023 122 021 120 12-1 02-2 12-3;



3578 = 382 581 780 = 23910

3E5A116 = 3164 E163 5162 A161 1160 = 25539810

Ондық санау жүйесінде берілген кез-келген санды екілік, сегіздік және оналтылық санау жүйелеріне ауыстыру үшін берілген санды ауыстырылатын санау жүйесінің негізіне соңғы бөлінді сол негізден кіші болғанға дейін бөлеміз және қалдық бөліктерін төменнен жоғарыға қарай ретпен жазып шығамыз.

Мысалы:


15010екілік, сегіздік және оналтылық санау жүйелеріне ауыстыру керек болса:

екілік санау жүйесінде:

150:2= 75 қалдық 0-ге тең;

75:2= 37 қалдық 1-ге тең;

37:2= 18 қалдық 1-ге тең;

18:2= 9 қалдық 0-ге тең;

9:2= 4 қалдық 1-ге тең;

4:2= 2 қалдық 0-ге тең;

2:2= 1 қалдық 0-ге тең,

яғни 15010=100101102

сегіздік санау жүйесінде:

150:8= 18 қалдық 6-ға тең;

18:8= 2 қалдық 2-ге тең;

яғни 15010=2268



оналтылық санау жүйесінде:

150:16= 9 қалдық 6-ға тең;

яғни 15010=9616

Ондық бөлшекті екілік санау жүйесіне ауыстыру барысында 2-ге көбейткеннен кейінгі бүтін бөлшектерін табамыз, бөлшек бөлігі 0-ге тең болғанға дейінгі бүтін бөлігін табамыз.

Мысалы, 0,625 санын екілік санау жүйесіне ауыстырайық. Ол үшін берілген санды 2-ге көбейтіп, бөлшек бөлігі 0-ге тең болғанға дейінгі бүтін бөлігін табамыз.

1)0,6252 = 1,250, бүтін бөлігі 1-ге тең;

2)0,2502 = 0,500, бүтін бөлігі 0-ге тең;

3)0,5002 = 1,000, бүтін бөлігі 1-ге тең.



Жауабы: 0,62510 = 0,1012

Екілік санау жүйесінен сегіздік санау жүйесіне ауыстыру жолы да қарапайым. Мұндағы бар құпия екілік сандарды оңнан солға қарай үш екілік сандардан топтап аламыз. Мысалы, 011 екілік саны сегіздік санау жүйесіндегі 3 санына тең. Екілік санау жүйесіндегі сандардың барлығын да топтастырған күйінде сегіздік санау жүйесіндегі сандарға ауыстырамыз (1-кесте).

1-кесте


Екілік санау жүйесі

Сегіздік санау жүйесі

000

0

001

1

010

2

011

3

100

4

101

5

110

6

111

7

1-кесте. Екілік санау жүйесінен сегіздік санау

жүйесіне ауыстыру кестесі.

Екілік санау жүйесінен он алтылық санау жүйесіне ауыстыру үшін ауыстырылатын сандарды оңнан солға қарай төрт екілік сандардан топтастырып аламыз (2-кесте).



2-кесте

Ондық санау жүйесі

Екілік санау жүйесі

Он алтылық санау жүйесі.

0

0000

0

1

0001

1

2

0010

2

3

0011

3

4

0100

4

5

0101

5

6

0110

6

7

0111

7

8

1000

8

9

1001

9

10

1010

A

11

1011

B

12

1100

C

13

1101

D

14

1110

E

15

1111

F


2-кесте. Екілік санау жүйесінен он алтылық санау жүйесіне ауыстыру кестесі


жүктеу 88.06 Kb.