Компьютердің негізгі блоктарын архитектуралық ұйымдастыру
Компьютердің
негізгі блоктарын
архитектуралық ұйымдастыру
Жоспар:1 Аппараттық
жабдықтар
2 Дербес ЭЕМ
3 ІВМ дербес
компьютерінің негізгі блоктары
4 ЭЕМ-нің
жедел жадысы
5 Графиктік
адаптерлер
6 Дискідегі
ақпарат жинақтауыштар.
Аппараттық
жабдықтар
Біз үлкен ЭЕМ-ді
немесе дербес компьютерді алсақ та, олар
бір-біріне ұқсас принципіне жұмыс істейтін
мынадай құрамнан тұрады:
1. орталық
процессор;
2. енгізу құрылғысы;
3. есте сақтау
құрылғысы;
4. шығару
құрылғысы.
Орталық процессор барлық есептеу және информация өңдеу істерін орындайды. Бір интегралдық схемадан тұратын процессор микропроцессор деп аталады. Күрделі машиналарда процессор бір-бірімен өзара байланысты бірнеше ннтегралдық схемалар жиынынан тұрады.
Енгізу құрылғысы информацияны компьютерге енгізу қызметін атқарады.
Есте сақтау құрылғысы программаларды, мәліметтерді және жұмыс нәтижелерін компьютер жадына сақтауға арналған.
Шығару құрылғысы
компьютердің жұмыс нәтижесін адамдарға
жеткізу үшін қолданылады.
Дербес
ЭЕМ-нің элементтік
базасы
Дербес ЭЕМ-нің (ДЭЕМ) элементтік базасы болатын электрондық компоненттері информация өңдеудің белгілі бір қызметін немесе оны сақтау ісін атқарады. Мұндай компоненттер интегралдық схемалар деп аталады. Интегралдық схема металдан не пластмассадан жасалған қорапқа салынған жартылай өткізгішті кристалдардан тұрады. Жіңішке жіп секілді арнайы сымдар осы кристалды кораптың шеткі тақташаларымен жалғастырады.
Жартылай өткізгішті кристалл көбінесе өте таза кремнийден жасалады, оны жасауда вакуумдық бүрку, тырналау, қоспаларды нондық түрде енгізу, дәлме-дәл фотолитография тәрізді және де басқа жоғары сапалы технологиялар қолданылады.
Осындай күрделі технология нәтижесінде кристалда электр схемасына біріктірілген “электрондық молекулалар” жасалады. Олар бір кристалл көлемінде (5×5 мм) жүз мыңнан аса бір-бірімен байланысқан “электрондық молекулаларды” құрастырып, өте күрделі информацияны түрлендіру жұмыстарын орындай алады. Мүмкін болашақта осындай схемалар элементтері рөлін тікелей ұғымдағы заттардың молекулалары атқаратын шығар.
Интегралдық схемаларды жасау, тексеру, олардың сапаларын бақылау – барлығы да автоматтандырылған, оның үстіне оларды сериялық түрде шығару да меңгерілген. Интегралдық схемаларды шығаруды баспаханалардағы кітапты көбейтіп шығарумен салыстыруға болады. Олар өздерінің атқаратын функцияларына қарай ЭЕМ-нің әр түрлі тетіктерінің – шифраторлардың, сумматорлардың, күшейткішердің түрлеріне байланысты бөлек-бөлек топтарға жіктеліп, серияларға бөлініп шығарылады.
Бұл схемалардың интегралдық (біріктірілген) деп аталу себебі, олардың бір кристалы күрделі логикалық функциялардың белгілі біреуін орындай алады, сосын олардан транзисторлар мен диодтардан құрастырылатын сияқты машина қондырғылары оңай жасалады.
ДЭЕМ бірыңғай
аппараттық жүйеге біріктірілген техникалық
электрондық құрылғылар жиынынан тұрады.
ДЭЕМ құрамына кіретін барлық құрылғыларды
олардың функционалдық белгілеріне қарай
екіге бөлу қалыптасқан, олар: жүйелік
блок және сыртқы құрылғылар.
Жүйелік блок мыналардан
тұрады:
- микропроцессор;
- оперативті
есте сақтаушы құрылғы немесе
жедел жады:
- тұрақты
есте сақтаушы құрылғы;
- қоректену
блогы мен мәлімет енгізу-
Ал, сыртқы құрылғылар
былайша бөлінеді:
- информация
енгізу құрылғылары;
- информация
шығару құрылғылары;
- информация
жинақтауыштар.
ДЭЕМ-нің құрамында ең аз дегенде жүйелік блок, бір-бірден енгізу, шығару құрылғылары және ең аз дегенде бір информация жинақтауыш құрылғы кіреді. ДЭЕМ-де шешілетін мәселеге байланысты пайдаланушы адам оның минималды конфигурациясына қосымша шеткері құрылғыларды қосу арқылы кеңейтуіне болады.
Информация мен
басқару командаларын негізгі құрылғыларға
пернетақта (клавиатура), “тышқан” тәрізді
тетік және сканер (із кескіш) жатады.
Осындай функцияларды бұлардан өзге
жарық қаламұштары, жарық сезгіш планшеттер,
джойстиктер және басқа да мәселелерді
шешуге қолданылатын құралдар орындайды.
Мысалы, осылардың кейбіреуін жобалау
жұмыстарын автоматтандыруда қолдануға
болады.
ІВМ
дербес компьютерінің
негізгі блоктары
Әдетте
ІВМ дербес компьютерлері
мынадай бөліктерден (блоктардан) тұрады:
- жүйелік
блок (тік немесе жатық қорапта
орналасқан)
- мәтіндік
және графикалык информацияны
кескіндеуге арналған монитор
немесе дисплей
- әр түрлі
символдарды компьютерге
Компьютердегі
ең негізгі құрылғы – жүйелік
блок, оның ішіне ДЭЕМ-нің басты
құрылғылары орналасқан. Жүйелік
блогы құрамында
Бұлардан басқа
компыютердің жүйелік блогына мынадай
құрылғыларды қосуға болады:
- мәтіндік
және графикалық информацияларды басып
шығаруға арналған принтер;
- графикалық
курсормен басқарылатын
құрылғы -”тышқан” графикалық
қолтетігі.
- джойстик
– компьютерлік ойындарда
- графиксызғыш
немесе плоттер - сызбаларды
(графиктерді) кағазға шығаруға арналған
кұрылғы;
- сканер
(ізкескіш) – графикалық немесе мәтінді
информацияларды окуға арналған оптикалық
құрылғы;
- СD-КОМ - компакт-дискілерді
оқуға арналған құрылғы, ол қозғалатын
бейнелерді, мәтіндерді және дыбыстарды
енгізу үшін кеңінен пайдаланылады;
- модем —
телефон желісі арқылы баска
компыотерлермен информация
- стример –
мәліметтерді магниттік
- желілік
адаптер компьютерді
Дербес компыотердің сыртқы түрі: 1 – жүйелік блок, 2 – дисплей, 3 - пернелік, 4—тышқан тетігі, 5 – дискіжетек, 6 — динамиктер, 7 — микрофон
Сонымен, ДЭЕМ-нің
негізгі құрылғыларына
Микропроцессор
Микропроцессор
бір кристалда дайындалған (үлкен)
интегралдық схемалар – БИС, олар
әртүрлі типтегі ЭЕМ жасауға
керекті элемент болып
ІВМ тәрізді компьютерлерде INTEL фирмасының және басқа да фирмалардың бір-біріне үйлесімді микропроцессорлары пайдаланылады.
Микропроцессорлардың бір-бірінен өзгешелігі олардың типтерінде (модельдерінде), яғни оның қарапайым амалдарды орындайтын жұмыс жылдамдығының көрсеткіші – мегагерц – МГц бірлігімен берілген тактылық (қадамдық) жиілігінде жатыр.
Бұған дейін
кең тараған модельдерге Іntel-
Intel 8088, 80286, 80386 тәрізді
бұрын шыққан
Компьютерлер
алып жүруге ыңғайлы вариантта да
жасалады. Мұндай ЭЕМ-дерде жүйелік
блок, монитор және пернелік бір
қорапта жасалған: жуйелік блок пернелік
астында, ал монитор пернеліктің қақпағы
түрінде жасалған.
ЭЕМ-нің
жедел жадысы
Оперативті есте сақтау құрылғысы немесе ЭЕМ-нің жедел жадысы (RАМ), сондай-ақ тұрақты есте сақтау құрылғысы (RОМ), компыотердің ішкі жадысын құрайды, осы екеуімен процессор жұмыс кезінде мәлімет алмасып отырады. Өңделуге тиісті кез-келген мәлімет алдымен компьютердің сыртқы жадынан (магниттік дискілерден) жедел жадына жазылады.
Компыотердің жедел жадында осы мезетте дереу өнделуге тиіс мәліметтер мен программалар ғана сақталады. Информация керек кезінде магниттік дискіден жедел жадына көшіріліп, өнделген соң олар қайта сыртқы жадыға жазылып қойылады. Жедел жадта информация тек жұмыс сеансы кезінде сақталып, ойдағы мәлімет ЭЕМ сөндірілгенде немесе электр торабында ақау болып, ток өшкен шақтарда ізсіз жоғалады. Осыған байланысты әрбір адам өзіне ұзақ уақыт керек болатын информацияны жоғалтып алмауы ушін оны оқтын-оқтын магниттік дискіге жазып отыруы керек. Компыотердің жедел жадысы көлемі өскен сайын оның есептеу жылдамдығы да артады. Информация көлемін өлшеуде сегіз биттен (бір мен нөл тізбегі) тұратын байт бірлігі қолданылатыны белгілі. Осы өлшем бірлігі арқылы жедел жадтағы не магниттік дискеттегі сақталатын информация, 720кб немесе 1,44 Мб болып жазылуы мүмкін. Мұнда 1 кб (1 килобайт)= 1024 байт, ІМб (1 мегабайт)= 1024 кб, ал винчестер деп аталып жүрген қатты дискіде, 1000-10 000 Мб (1-4 Гигабайт) және одан да көлемді информация жазылып сақталады.
Әдетте ІВМ РС ХТ (бұрынғы модель) компьютерлерінің жедел жадының көлемі 640 кб, ІВМ РС АТ үшін – ІМб-тап жоғары, ал олардың жоғарғы модельдері 1-ден 16 Мб-қа дейін, бірақ оның көлемі 32 Мб не одан да жоғары бола береді – жедел жадтың көлемін оның негізгі тақшасына микросхема қоса отырып үлкейтуге болады.
Компьютердің жедел жадынан өзгеше оның тұрақты жадысы бар, ол өзгертілмейтін информацияны сақтайды, ешкім оны өшіріп қайта жаза алмайды, оны тек оқуға болады. Әдетте тұрақты жадтын көлемі шағын 32 – 64 Кб шамасында. Тұрақты жадқа керекті программалар оны шығаратын заводта жазылады, олар көбінесе компьютерді ток көзіне жалғаған кезде оны тексеріп, іске косу үшін қажет.
Сыйымдылығы 1 Мб
немесе оған жоғары болып келетін компьютерлердің
жедел жады екі бөлімнен тұрады – алғашкы
640 Кб қолданбалы программалар мен операциялық
жүйе үшін, ал қалғаны төмендегідей мақсаттарға
пайдаланылады:
- операциялық
жүйенің алғашқы жүктемесін
- экранға
кескіндерді беру үшін;
- компыотердің
қосымша құрылығыларымен бірге
жүктелетін операциялық
Жедел жадтың көлемі туралы сөз болғанда, оның бірінші бөлігі туралы айтылады, ал ол кейбір программаларды орындауға жеткіліксіз болып қалады. Міне, осындай сәттерде компыотердің жедел жадының кеңейтілген бөлігі мен қосымшасы пайдаланылады.
Intel фирмасының 80286, 803863Х и 804865Х сияқты процессорлары 1-4 Мб жедел жад көлемімен, 80386 и 80486 процессорлар – 4-8 М6 көлемімен жұмыс істей алады. Бірақ операциялық жүйе үлкен көлемді жадты толық пайдалана алмайды. Қосымша жадты пайдалану үшін арнаулы программалар – драйверлер жасалынады, олар қолданбалы программадан тапсырма алады да, процессордың қорғалған режим жүйесіне көшеді. Тапсырманы орындаған соң, драйвер алғашқы режимге көшуді қамтамасыз етеді де, процессор жұмыстың қалыпты режиміне ауысады.
Процессордың
өте жылдам істейтін тағы бір шағын
көлемді жады бар, оны бүркеме-жады
деп атайды. Ол жедел
жад пен процессордың
жұмысын жылдамдату үшін аралық дәнекер
жады ретінде пайдаланылады.
Процессордан бөлек компьютер құрамында:
- ЭВМ құрамына кіретін (дисплей, диск және т.с.с.) әртүрлі құрылғылар және олардың жұмысын басқаратын электрондық схемалар (контроллерлер);
- енгізу-шығару
порттары, олар жүйелік блокқа
әр түрлі принтер,
Енгізу-шығару порттары
ішкі негізгі құрылғылармен байланыс
жасайтын арнайы порттан және шеткері
құрылғылармен (принтер, тышқан тетігі
т.с.с.) байланыстыратын жалпы мақсаттағы
порттардан тұрады. Жалпы мақсаттағы порттар
LРТІ – LРТЗ деп белгіленетін параллель
және СОМІ – СОМЗ болып белгіленетін тізбекті
бөліктерге жіктеледі. Параллель порттар
жұмысты жылдам істейді, бірақ байланысу
үшін көбірек сым шоғырларын керек етеді.
Принтермен жалғасатын порт параллель,
ал модеммен телефон желісі арқылы байланысатын
порт тізбекті түрге жатады.
Графиктік
адаптерлер
Монитор немесе дисплей - ДЭЕМ-ге міндетті түрде қажет шеткері құрылғы, ол компьютердің жедел жадында өңделетін информацияны экранда көру үшін қажет. Экран түстеріне қарай дисплейлер монохромды және түрлі түсті болып, ал экранға шығарылатын информация түрлеріне байланысты символдық (тек символдық информация) және графиктік (символдық және оған қоса графиктік информация) болып бөлінеді.
ЭЕМ-нің бейнелік құрылғысы екі бөліктен: монитор мен адаптердан тұрады. Біз тек мониторды көреміз, ал адаптер ЭЕМ қорабының ішінде орналасқан мониторды басқару блогы. Монитордың өзінде тек электрондық-сәулелі түтікше бар. Ал, адаптерде бейне сигналдарын беретін логикалық схемалар орналасқан. Электрондық сәуле экранда секундтің 1/50 бөлігінде жүріп өтеді, бірақ экран бейнесі одан жәй өзгереді. Сондықтан экранның бір көрінісі үшін бейне-сигналды бірнеше рет қайталап беріп отыру керек. Адаптерде бейнелер көрінісін сақтауға арналған бейнелік жады бар.
Көбінесе символдық режимде дисплей экранына 80 таңбадан тұратын 25 жол мәлімет шығарылады (барлығы – 2000 таңбадан тұратын стандартты машинка қағазындағы символдар саны), ал графикалық режимдегі экранның бейнелеу (көрсету мүмкіндігі) қабілеті адаптер тақшасын жүйелік блокпен байланыстыру құрылғысының мүмкіндіктеріне сәйкес болады.
Экрандағы кескін көрінісінің сапасы графикалық адаптердің типіне қарай өзгеріп отырады.
Кең тараған адаптерлерге мыналар жатады: ЕGА, VGА, SVGA. Қазіргі кезде VGА, SVGA (Super VGА) кeңінен қолданылады, SVGА-ның көрсету қабілеті өте жоғары. Адаптерлер бейнелерді айқындап көрсету қабілетімен ерекшеленеді.
Адаптердің бейнелеу қабілеті оның графикалық режимде экранда көрсетіле алатын бір жолдағы нүктелер (никсельдер) санына байланысты. Мысалы, 720*348 мүмкіндікті немесе одан да жоғары монитор вертикаль (тік) бағытта 348 жол-нүктені көрсете алады, ал оның әр жолында 720 нүкте бар. Баспахана жүйелерінде 800*600 немесе 1024*768 мүмкіндікті немесе одан да жоғары мониторлар қолданылып жүр. Бірақ олар қымбатырақ тұрады.
Экран бетінің мөлшері диагональ стандарт (14 дюйм -1дюйм> 2,54 см.) бойынша жасалады, үлкейтілген (15 дюйм) және теледидар (17, 20 және 21 дюйм – диагоналы бойынша 54 см-ге дейін) тәрізді болып та жасалғандары кездеседі, олар түрлі түсті (16 млн-нан бірнеше ондаған млн түстерге дейін) немесе ақ-қара болып та шығарыла береді. Адаптерлер стандартты түрлі түсті монитордағы түстер палитрасын (жиынын) анықтайды: СGА (ескі Модель) стандартты режимде 4 түспен, ЕGА – 64 түспен, VGА – 256 түске дейін, ал SVGA – миллионнан аса түстермен жұмыс істей алады. Бірақ символдық режимде көрсетілген стандарттағы экрандардың барлығы да 16 түсті ғана қолданады.
Монитор типін
ЭЕМ-де қойылған мақсатқа байланысты таңдау
керек. Егер тек мәтіндік информациямен
жұмыс істейтін болсақ, онда монохромды
символдық монитор жеткілікті. Ал, егер
де автоматтандырылған жобалаү жұмыстарымен
айналысу қажет болса, онда түрлі түсті
практикалық монитор қажет болады. Бірақ
көптеген программалармен жұмыс істеу
кезінде түрлі түсті графикалық мониторларды
қолданған өте ыңғайлы екенін есте сақтаған
жөн.
Дискідегі
информация жинақтауыш
Информация жинақтауыштар - кез келген ЭЕМ-нің қажетті бөлігі – оларды көбінесе информацияның сыртқы жинақтауыштары немесе компьютердің сыртқы жады дейді. Олар көлемді информацияны ұзақ уақыт сақтау үшін қажет және ондағы мәліметтер ЭЕМ-нің жұмыс күйіне байланысты болмайды. Сыртқы жадта кез келген программа немесе жәй мәліметтер сақтала береді, сол себепті оны әрбір адамның мәліметтерінің кітапханасы деуге болады.
ДЭЕМ-дерде информацияны жинақтауыш рөлін магниттік дискілердегі жинақтауыштар атқарады, оларда мәліметтерді тікелей оқуға не жазуға болады. Соңғы кездерде ДЭЕМ-дер үшін магниттік таспадағы жинақтауыштар - стримерлер шықты, бірақ олар өте көлемді мәлімет сақтай алғанмен, оқу-жазу жұмыстары бірте-бірте тізбектей іздеу арқылы жәй жүргізіледі. Сол себепті стримерлер магниттік дискідегі жинақтауыштарды ауыстыра алмайды, тек толықтырады.
Магниттік дискідегі жинақтауыштар (НМД) екі түрлі болады: иілгіш магниттік дискідегі жннактауыш (НЖМД наконитель на жестких магнитных дисках) және қаткыл магниттік дискідегі жинақтауыш (ҚМДЖ).
Қатты дискідегі мәлімет жинактауыштар (винчестер) информацияны тұрақты сақтауға арналған. 80286 процессорлы ШМ РС-де қатқыл дискінің мәлімет сыйымдылығы 20 – 40 Мб, 80386 8Х, ІЭХ және 80486 8Х (8Х бір процессорлы, DХ екі процессорлы) – 300 Мб-ға дейін, 80486 ОХ 500 – 600 Мб немесе одан да жоғары болады.
Қатқыл диск орнынан
алынбайды, ауа кірмейтіндей жабық корпусқа
салынып, жүйелік блокта орналасады. Ол
екі жағына да мәлімет жазылатын бір дестеге
біріктірілген бірнеше дискілерден тұрады.
Иілгіш алмалы-салмалы дискетке қарағанда
винчестерге өте көп мәлімет көлемі сияды,
сондықтан оны пайдалану өте ыңғайлы.
Иілгіш
дискідегі мәлімет жинақтауыштар
Иілгіш дискідегі (дискеттегі) жинақтауыштар бір компьютерден екінші компьютерге мәлімет алмастыру ушін, әзір жұмыска қажет емес информацияны сақтап қою үшін, қатқыл дискідегі мәліметтердін архивтік (тығыздалған) көшірмесін алу үшін керек. Жұмыс процесінде әр адам өзінің мәліметтері мен программаларының дискіде алатын колемін білуі тиіс және дискіде канша бос орын қалғанын кадағалап, дискінің көлемін тиімді пайдалануға тырысуы қажет.
Иілгіш диск (дискет) – табақша пішінді, бетіне қабыршық түрінде магнитті қоспа жагылған иілгіш диск. Дискеттің пластамассадан жасалған қапшығында оған мәлімет жаздырмауға болатын кішкене тіктөртбұрышты ойық бар және мәлімет жазу-оқу кезінде дискінің бетімен байланыс жасайтын магниттік бастиектің жылжитын орны пластмасса қапшықта ашық болады.
Дискеттің негізгі параметрі – оның диаметрі, қазіргі шығарылатын дискеттер үшін бір ғана стандарт бар – ол 3,5 дюймдік дискеттер, яғни дискеттің диаметрі 89 мм болады.
ІВМ РС ХТ, АТ компьютерлері үшін диаметрі 5,25 дюймдік дискеттер қолданылған болатын.
Мәлімет жазу не оқу үшін дискет жүйелік блоктағы дискжетектің үясына салынады. ДЭЕМ-дерде бір немесе екі дискеттер ұясы болуы мүмкін. Дискеттер алмалы-салмалы құрал болғандықтан, олар әрі мәліметті сақтау үшін, әрі компьютерлер арасында мәлімет алмастыру үшін де қажет.
5,25 дюймдік дискеттер дайындалу сапасына қарай 720 кб немесе 1,2 Мб информация сақтай алады.
3,5 дюймдік дискетте екі түрлі көлемде информация жазылады, 1,44 Мб және 720 Кб. 1,44 Мб мәлімет жазылатын дискеттің төменгі оң жақ шетінде кішкене төртбұрышты қосымша ойық болады, ал 720 кбайт көлемді дискетте ол болмайды. Дискеттер қатты пластмасса корапта орналасады, сол себепті олар әрі ұзақ, әрі сенімді қызмет атқарады.

- Компьютердің пайдасы мен зияны
- Компьютердің пайдасы мен зияны" бесплатно
- Компьютер для домашнего офиса
- Компьютер желісі
- Компьютер и его значение в современном мире
- Компьютеризация аудиторской деятельности
- Компьютеризация в 1-С бухгалтерия
- Компьютерді қолдағандағы зияны
- Компьютердің архитектурасы
- Компьютердің ішкі құрылғылары
- Компьютердің қосымша құрылғылары
- Компьютердің құрылғылары
- Компьютердің құрылғылары
- Компьютердің мультимедиялық мүмкіндіктері