№1 зертханалық жұмыс

Компьютердің құрылысы және жұмыс істеу принциптері

Жұмыстың мақсаты: Компьютердің архитектурасын және компьютер жұмысын ұйымдастыру принциптерін оқып үйрену.

Цифрлық техниканың негізгі құрылғылары, олардың сипаттамасы

ДКның функционалдық бөліктері:

1. Жүйелік блок

2. Монитор – дисплей

3. Пернетақта

4. «Тышқан» тәріздес тетік

5. Принтер және сканер.

Жүйелік блок

Жүйелік блоктың металл корпусының ішінде қоректену блогы, аналық тақша, т.б. орналасқан.

• POWER батырмасы – компьютерді өшіру және қосу үшін қажет. Power батырмасы құрастыру кезінде аналық тақшадағы тиісті жерлерге жалғануы тиіс.

• RESET – кез келген жағдайда компьютерді қайта жүктейді.

Компьютер электр жүйесіндегі болатын кездейсоқ өшуден сақтандыратын (UPS, Uniterruptible Poruess System) құрылғылар арқылы ток көзіне қосылады. Қоректену блогының шықпасында +3.3, +5, +12, -12, -5 вольттық кернеу болады. Қалған кернеулер қажетіне қарай тақталарда болады. Қоректену көзінің шықпасындағы кернеу көздері қосымша түрлендірілмейді де бірден қозғауыштары (двигатель) бар құрылғыларға (қатқыл диск, CD-ROM, т.б) беріледі. Ал қалған құрылғылар аналық тақшадағы төмен деңгейлі кернеу көзіне жалғасады.

Компьютердің әрбір компоненті оларды өндірушілердің көрсеткен сипаттамалары бойынша көрсетілген кернеу көздеріне қатаң тәртіп бойынша жалғанады.

Компьютер іске қосылғанда алдымен қорек блогы тексеріліп, тестен өтеді. Оған көп болғанда 0,1-0,5 секунд уақыт керек. Тест біткеннен кейін орталық процессорға RESET сигналы түседі. Яғни RESET түймесін басқанда шақырылатын сигнал келеді.

Тест дұрыс өткен жағдайда орталық процессор программаны орындауға дайын болады. Бірақ бұл этапта аналық тақшада орналасқан тұрақты жадыдағы бастаушы (стартовый) программа ғана іске қосыла алады. Осы блоктың жұмысының нәтижесінде басқа программаларды, ал соңынан операциялық жүйені іске қосуға мүмкіндік туады. Алдымен орталық процессордың қалып-күйі, оның жұмыстық сипаттамасы тексеріледі. Дәлірек айтқанда қорек кернеуі температурасы, жүйелік шинаның жиілігі, көбейткіш т.б. тексеріледі. Егер олар өндірушінің осы модульге берген анықтамаларына сәйкес келмесе компьютер қосылмауы мүмкін. Тексеру қарапайым есептерді шығару арқылы процессордың ақауын анықтауға негізделген.

Енгізу/шығару құрылғылары

Монитор

Монитор немесе дисплей – ДК-ға міндетті түрде қажет шалғай құрылғы, ол компьютердің жедел жадында өңделетін ақпаратты экранда көру үшін қажет. Экран түстеріне қарай дисплейлер монохромды (ақ-қара) және түрлі түсті болып, ал экранға шығарылатын ақпарат түрлеріне байланысты символдық (тек символдық ақпарат) және графиктік (символдық және оған қоса графикті ақпарат) болып бөлінеді. ЭЕМ-нің бейнелік құрылғысы екі бөлшектен: монитор мен адаптердан тұрады. Біз тек мониторді 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 оған қарағанда баяу өзгереді. Сондықтан экранның бір көрінісі үшін бейне сигналды бірнеше рет қайталап беріп отыру қажет. Адаптерде бейнелер көрінісін сақтауға арналған бейнелік жад бар. Экрандағы кескін көрінісінің сапасы графикалық адаптердің типіне қарай өзгеріп отырады.

Қызмет принципіне байланысты монитор электронды-сәулелік трубалы мониторға және сұйық кристалдағы дисплейге бөлінеді.

Пернетақта

Пернетақта басқару бұйрықтарымен және алфавитті-цифрлық мәліметтерді енгізудің стандартты пернелі құрылымы. Монитор мен пернетақта комбинациясы қолданушының жеңіл интерфейсін қамтамасыз етеді: пернетақтаның көмегімен компьютерлік жүйені басқарады, ал монитордың көмегімен нәтижені алады.

Пернетақта ДК-ның стандартты құрылымына жатады, сондықтан оның негізгі функцияларының іске асуы үшін арнайы жүйелік программалар (драйвер) қажет етілмейді. Пернетақта жұмыс істеуінің программалық қамтамсыз етілуі енгізу-шығару BIOS негізіндегі жүйенің құрамындағы микроүрдінің тұрақты жадысында орналасқан.

Пернетақтада QWERTY стандарты бойынша енгізілген 101-104 перне бар (пернетақтаның алфавит бөлігінің жоғарғы сол жағында QWERTY пернелері орналасқан).

Пернетақтаның пернелер жиынтығы бірнеше функционалды топқа бөлінген: алфавитті-цифрлық, функционалды, курсорды басқару, қызметші, қосымша пернелер тақтасы.

Тышқан тәріздес тетік

Тышқан тәріздес тетік кішкентай екі (немесе үш) батырмасы бар пластмассалы қорап сияқты болады. Тышқанды жылжыту монитор экранындағы курсор манипуляторы деп аталатын графикалық объектіні жылжытумен синхронизацияланған. Тышқанның бір қолмен ұстауға арналған, жайпақ табанды қаптамасы, үстінде бір немесе бірнеше батырмасы, және оны компьютерге жалғайтын сымы болады.

Оптикалық тышқан – меңзейтін құрылғының соңғы жаңа түрі, онда жұмыршақтың орнына жарық шығаратын элемент орнатылған. Ол жарық шығаратын элемент шағылыстыратын жарық ағынының өзгеруіне жауап ретінде жылжуды тіркеп отырады.

Шалғай құрылғылар

Перифериялық немесе шалғай құрылғылар деп жүйелік блок сыртында орналасқан құрылғыларды айтады. Ең алдымен – бұл шыққан нәтижелердің тұрақталған құрылымы: принтерлер, плоттерлер, модемдер, сканерлер.

Принтерлер

Принтер -мәтіндік не графиктік ақпаратты қағазға, пластикке шығаруға арналған құрылғы, ЭЕМ-нің ақпаратты басып шығаруға арналған шалғай құрылғыларының бір түрі. Баспа таңбаларын басу әдістеріне қарай принтерлер матрицалық, сия бүріккіш (струйный), лазерлік, т.б. болып бөлінеді. Принтердің негізгі техникалық сипаттамаларына оның айыру қабілеті, басу жылдамдығы, материалдардың шығындылығы, фото басу мүмкіндігі, т.б. жатады. Айыру қабілеті бір дюймге келетін нүктелер санымен (қысқаша dpі) анықталады. Бүріккіш принтерлерде бұл шама 600 dpі-ден 4800 dpі-ге дейін, кейбір модельдерде одан да жоғары болады. Лазерлік принтердің айыру қабілеті әдетте 600 — 1200 dpі болады. Шығындылығы мен басу жылдамдығы жағынан лазерлік принтерлер сия бүріккіш принтерлерден тиімдірек. Матрицалық принтерлердің шығындылығы аз болғанымен, басу сапасы, жылдамдығы жағынан жоғарыда айтылған принтерлерден нашар.

Сканер

Сканер компьютерге бір түсті немесе түрлі-түсті бейнелерді, графикалық және мәтіндік ақпараттарды енгізуге мүмкіндік беретін құрал. Сканердің атқаратын қызметі компьютерге енгізілген мәтінді немесе графикалық бейнені ары қарай өңдеу болып табылады. Сканерленгеннен кейін ақпарат арнайы программалық жасау арқылы өңделеді және мәтіндік немесе графиктік файл ретінде сақталынады.

Ауыстырылу әдісіне байланысты сканерлер планшетті, барабанды және қолды болып бөлінеді.

Тапсырмалар

1. Принтерді орнату.

2. Дайын құжатты баспаға шығару.

Бақылау сұрақтары:

1. Монитор, пернетақтаның қызметі қандай?

2. Манипулятор дегеніміз не?

3. Принтердің түрлерін ата.

4. Сканер және оның атқаратын қызметі қандай?

№2 зертханалық жұмыс

Дискретті математика негіздері. Бульдік алгебра.

Жұмыстың мақсаты: жиындарға амалдар қолдану дағдыларын қалыптастыру.

Жиындардың бірігуі. А мен В кез келген жиындар болсын. А немесе В жиындарының кемінде біреуінде жататын элементтерден және тек солардан

ғана тұратын жиын А мен В жиындарының бірігуі деп айтылады да А U В өрнегімен белгіленеді.

Жиындарының қиылысуы. А жиынында да, В жиынында да жататын элементтерден және тек солардан ғана тұратын жиын А мен В жиындарының

қиылысуы деп аталады да A ∩ B өрнегімен белгіленеді.

Жиындардың айырымы. А жиынының В жиынында жатпайтындай элементтерінен тұратын жиын А жиыны мен В жиынының айырымы деп аталады да, ол А\В өрнегімен белгіленеді.

Жиындардың қосындысы. А жиынының В жиынында жататындай элементтерінен тұратын жиын А жиыны мен В жиынының қосындысы деп аталады да, ол А+В өрнегімен белгіленеді.

Тапсырмалар.

1. Екі жиын берілген: X={1,2,3,4,5}, Y={1,5,7}. Жиындардың бірігуін, қиылысуын, айырымын табыңыз.

Шешімі:

Бірігуі: X U Y={1,2,3,4,5,7}

Қиылысуы: X ∩ Y={1,3,5}

Айырымы: X/Y={2,3,4}, Y/X={7}

2. Келесі жиындардың бірігуін, қиылысуын, айырымын есептеңіз:

А={1,5,9,0}

B={2,5,9,7,4}

3. Берілген төбелермен граф тұрғызу керек:

B={(1,2), (1,3), (2,4), (5,3), (5,4), (5,7), (5,6), (8,6), (6,7), (7,8), (9,7), (7,10),

(8,9), (9,12), (10,9), (12,10), (8,12), (8,13), (10,11), (13,12), (12,11),

(14,13), (14,15), (11,15)}

Бақылау сұрақтары:

1.Жиын анықтамасын беріңіз?

2. Жиын қандай болады?

3. Жиындардың қандай түрлерін білесіз?

4. Ақиқаттық кестесі деген не?

5. Логиканың негізгі заңдарын атаңыз?

6. Граф деген не?

№ 3 зертханалық жұмыс

Санау жүйелері

Жұмыстың мақсаты: сандарды бір санау жүйесінен екінші санау жүйесіне ауыстыруды үйрену.

Санау жүйелері - позициялық және позициялық емес топтарға жіктеледі. Позициялық емес санау жүйесінде санның әрбір цифрының мәні оның алатын орнына байланысты емес. Позициялық санау жүйесінде цифрдың мәні оның тұрған орнынан (позициясына) тәуелді.

Санау жүйесі – сандарды атау және жазу ережелері мен әдістерінің жинағы.

Ондық санау жүйесі

Ондық санау жүйесінің негізі-10. Бұл жүйеде санды жазу үшін он цифр қолданылады: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Ондық жүйе позициялық болып табылады, өйткені ондық санды жазуда цифрдың мәні оның позициясына немесе санда орналасқан орнына байланысты.

Санның цифрына бөлінетін позицияны разряд деп атайды. Мысалы, 526 жазуы 5 жүздіктен, 2 ондықтан және 6 бірліктен тұратын санды білдіреді. 6 цифры- бірліктер разрядында, 2-ондықтар разрядында, 5-жүздіктер разрядында тұрады. Егер осы санды қосынды түрінде жазатын болсақ:

526=5*10²+2*10¹+6*10⁰

Бұл жазбадағы 10 саны санау жүйесінің негізі. Санның әрбір цифры үшін 10 негізі цифрдың орнына байланысты дәрежеленеді және осы цифрға көбейтіледі. Бірліктер үшін негіз дәреже- нөлге, ондықтар үшін- бірге, жүздіктер үшін- екіге тең және т.с.с. Мысалы, 555,55 ондық саны мынандай қосындымен белгіленеді:

555,55₁₀ = 5*10² + 5*10¹+ 5*10°+ 5*10^-1+5*10^-2.

Осылайша, ондық санның кез келген цифрының салмағы- оның белгілі бір бүтін дәрежесі, ал дәреженің мәнін сәйкес цифрдың позициясы бекітеді.

Бүтін ондық сандарды екілік санау жүйесіне ауыстыру

Бүтін ондық санды екілік санау жүйесіне ауыстыру үшін осы санды 2-ге бөлу қажет. Алынған бөлінді 2-ден кіші сан қалғанша бөлінеді және нәтижеде кері ретпен жинақталып жазылады.

Ондық бөлшектерді екілік санау жүйесіне ауыстыру

Ондық бөлшек сандарды екілік санау жүйесіне ауыстыру үшін оны 2-ге көбейтіп, бүтін бөлікті іздеу керек (үтірден кейін төрт таңбаға дейін)

Мысалы: 0,322₁₀ 8,83₁₀

0 .322*2=0.644 0 8:2=4 қалдық 0

0.644*2=1.288 1 4:2=2 қалдық 0

0.288*2=0.576 0 2:2=1 қалдық 0

0.576*2=1.152 1 1:2=0 қалдық 1

Ж ауабы: 0,3222₁₀=0.0101₂ 0.83*2=1.66 бүтін бөлік 1

0.66*2=1.32 бүтін бөлік 1

0.32*2=0.64 бүтін бөлік 0

0.64*2=1.28 бүтін бөлік 1

Жауабы: 8,83=1000,1101

Ондық сандарды сегіздік санау жүйесіне ауыстыру

Ондық жүйеден сандарды сегіздік санау жүйесіне ауыстыру үшін екілік жүйедегі сияқты сандарды тек 8 санына бөлеміз. Егер алынған бөлінді 7-ден көп болса, онда оны да, қалдықты сақтап 8-ге бөлуге болады. Мысалы: Ондық жүйедегі 891 санын сегіздік санау жүйесіне келтірейік.

Шешімі: қалдық

8 91:8=111 3

111:8=13 7

13:8=1 5

1:8=0 1 (қалдық сегіздік санның үлкен цифры жазылады) 891₁₀=1573₈

Ондық сандарды оналтылық санау жүйесіне ауыстыру

Ондық санды оналтылық санау жүйесіне ауыстыру үшін 16-ға бөлу керек.

Мысалы: қалдық

891:16 =55 11

55:16=3 7

3:16=0 3

891₁₀=37B₁₆

Тапсырмалар: 1. Санның негізі дәрежесінің қосындысы түрінде жазыңыз:

1. 425₁₀ 7. 3678,898₁₀

2. 256₁₀ 8. 7,29083₁₀

3. 852₁₀ 9. 0,0032₁₀

4. 1243₁₀ 10. 2,3589₁₀

5. 2569₁₀ 11. 48,965₁₀

6. 4568₁₀ 12. 56,897₁₀

2. Бүтін ондық сандарды екілік санау жүйесіне ауыстырыңыз:

1. 323₁₀ 7. 125₁₀

2. 150₁₀ 8. 229₁₀

3. 283₁₀ 9. 88₁₀

4. 428₁₀ 10. 255₁₀

5. 315₁₀ 11. 325₁₀

6. 181₁₀ 12. 259₁₀

3. Ондық бөлшектерді екілік санау жүйесіне ауыстырыңыз:

1. 0,322₁₀ 6. 37,25₁₀

2. 150,7006₁₀ 7. 206,125₁₀

3. 283,245₁₀ 8. 0,386₁₀

4. 0,428₁₀ 9. 10,103₁₀

5. 315,075₁₀ 10. 8,83₁₀

4. Ондық сандарды сегіздік санау жүйесіне ауыстырыңыз.

1. 322₁₀ 4. 7006₁₀

2. 524₁₀ 5. 125₁₀

3. 283,245₁₀ 6. 229₁₀

№4 зертханалық жұмыс