«Санау жүйесі» тақырыбы бойынша есептер шығару

1. Римдік және ондық санау жүйелерінде жазылған III және 111 сандарын салыстырыңыздар

2. Римдік санау жүйесімен жазылған сандарды табыңыздар:

а) MCMXCIX; б) CMLXXXVIII; в) MCXLVII?

3. Римдік санау жүйесімен өзіңіздің туған жылыңызды, айыңызды, күніңізді жазыңыздар

4. Келесі кестені толтырыңыздар:

Санау жүйесі	Негізі	Сандар
Он алтылық	16	…
ондық		0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
…	8	0,1,2,3,4,5,6,7
…	2	…

3. 10101₂, 10101₈ 10101₁₆ сандарының ондық эквиваленті неге тең?

4. Төменде берілген сандардың қайсысы ең үлкен және ең кіші болып табылады:

а)110011₂

ә) 111₄

б) 35₈

в) 1В₁₆

7. Топта 1111₂ қыз бала және 1100₂ бар. Топтағы барлық студенттер саны қанша?

8. Топта 36_q студент бар, олардың 21_q қыздар және 15_q ұлдар. Студенттердің есебі қандай санау жүйесінде жүргізілген?

9. Екілік жүйеде төмендегі теңдіктер орындалатындай етіп ? орнына арифметикалық амалдардың таңбаларын жазыңыз:

а) 1100 ? 11 ? 100 = 100000;

ә) 1100 ? 10 ? 10 = 100;

б) 1100 ? 10 ? 10 = 110000;

в) 1100 ? 10 ? 10 = 1011;

г) 1100 ? 11 ? 100 = 0.3.

10. Арифметикалық амалдарды орындаңыздар:

а) 1110₂ + 1001₂

ә) 67₈ + 23₈

б) 1110₂ -1001₂

в) 1110₂ × 1001₂

г) 1010₂ : 10₂

ғ) 67₈ - 23₈

д) 67₈ × 23₈

е) 74₈ : 24₈

ж) AF₁₆ + 97₁₆

з) AF₁₆ - 97₁₆

и) AF₁₆ × 97₁₆

к) 5A₁₆ : 1E₁₆

10. Төмендегі берілген сандардан кейін орналасқан сандарды табыңыздар:

а) 10₁₀;

ә) AF₁₆;

б) 677₈;

в) 101₂.

10. Төмендегі берілген сандардың алдында орналасқан сандарды табыңыздар:

а) 10₁₀;

ә) 56₈;

б) 9A₁₆;

в) 110₂.

10. Өрнектерді есептеңіздер:

а) (1111101₂ + AF₁₆) / 36₈;

б) 125₈ + 11101₂ × A2₁₆ - 1417₈.

10. а) 5?55 +?327 ?16?4

    ? белгісінің орнындағы санды тауып, сандар қандай жүйеде берілгенін анықтаңыз:

Дәріс 3. Есептеуіш техникасының даму тарихы

Дәріс сұрақтары:

ЕТ дамуының алғытарихы. Механикалық алғашқы деректер. Электромеханикалық есептеуіш машиналар. Беббидж идеясы. Фон Нейман принципі. Компьютерлер буындары.

Электронды есептеуіш машиналар адамзат білімі мен мүмкіндіктерінің тарихында жаңа парақты ашып берді, ғалымдардың еңбегінің өнімділігін көтерді, мыңдаған есептеушілердің орнын басты, күрделі процестерді оқуға мүмкіндік туғызды. Қазіргі ЭЕМ тек қана есептей қоймай мәтіндерді редактілейді, өлеңдер және әуен жазады, шахмат және басқа ойындарды ойнайды, поездар мен самолеттерге билеттер сатады. Бүгінгі күні ЭЕМ қолданылмайтын халық шаруашылығының бір де бір саласы жоқ. Бірақ есептеуіш техникасы бұл деңгейді бірден игерген жоқ. Оның дамуында алғытарихын және ЭЕМ-нің төрт буындарын ерекшелеп көрсетеді.

Алғашқы тарихы өте ерте замандағы әр түрлі санаудан басталады. Ежелгі санау құралы болып адамға табиғаттан берілген өзінің қолы болып табылады. Саусақпен санаудан бестік (бір алақан) және ондық (екі алақан) санау жүйелері бастау алады.

Абак – өте ежелгі есептеуіш механикалық құрылғы, алғашқы кездерде ол саңылаулары бар саз пластинадан тұрды, саңылауларда сандарды бейнелейтін тастар орналастырылды. Абактың пайда болуын б.э.д. төртінші мыңжылдыққа жатқызады, оның шыққан жері деп Азияны есептейді. Ғасырдың ортасында Еуропада абак кестелерге ауысты, ал Ресейде XVI - XVII ғасырларда. Кейін келе есеп шоты пайда болды. Оның негізгі ерекшелігі – ондық санау принципі. XVII ғасырда алғашқы логарифмдік сызғыштар пайда болды.

Механикалық есептеуіш машиналар. Қоғамның дамуымен әр түрлі есепетеулерде сұраныстар пайда бола бастады. Ол механикалық есептеу құрылғыларының пайда болуының салдары болды. Әлемдегі ең алғашқы қосу амалын орындайтын автоматты құрылғы механикалық сағаттың негізінде пайда болды. 1623 жылы оны Тьюбинген (Германия) университетінің шығыс тілдері кафедрасының профессоры Вильгельм Шикард ойлап шығарды. Өнертапқыш машинаны «қосындылайтын сағат» деп атады. Құрылғының жұмыс үлгісі бүгінгі күндері сызбалар бойынша жаңартылып өзінің жұмыс қабілетін ақтады. 1642 жылы француз механигі Блез Паскаль әлемдегі бірінші механикалық калькулятор болып табылатын қосындылайтын құрылғыны құрастырды. Мұнда сағат механизмі есептеуіш болып ауысып және бағыттауыштың орнына сандар жазылған диск қозғалатын болды. Машина 6-8 разрядты сандарды қосып және азайтумен қатар нәтижелерді тіркеу тәсілін де ұсынды. Бірақ олар практикалық қолданыс тапқан жоқ: құрылғылар сенімсіз болды, арнайы мамандар ғана қолдана білді. Паскальдың қосындыланатын құрылғылардың мәні өте үлкен болды, олар қарапайым аспаптардан машиналарға ауысушы құрал болды.

Ресейде алғашқы қосындылайтын құрылғыны 1770 жылы сағат мастері және механигі Е. Якобсон құрастырды.

Есептеп қосындылайтын құрылғылардың дамуымен қатар арифмометрлер де құрастырыла бастады. 1373 жылы неміс математигі әрі философы Г.В.Лейбницпен (Готфрид Вильгельм Лейбниц) әлемдегі ең алғаш арифмометр құрастырылды, ол қосу және азайту амалдарын бірнеше рет қайталануы арқылы көбейту және бөлу амалдарын орындай алды. 1978 жылы Ресейде академик П.Л. Чебышевпен арифмометр құрастырылған болатын.

1812 жылы ағылшын математигі Чарльз Бэббидж (1792-1871) кез келген функцияны, соның ішнде тригонометриялық, есептейтін және кесте де құрастыра алатын аралық машинаны құрастыру жұмысымен шұғылдана бастаған еді. Өзінің алғашқы аралық машинасын Бэббидж 1822 жылы құрастырды және ол арқылы квадраттар кестесін, у=х² +х+41 функциясының мәндер кестесін және басқа да кестелерді есептеді. Бэббидж алғаш рет есептеу процесін автоматтандырды – бүгінгі ЭЕМ-нің түпнұсқасын құрастырды. Оны Аналитикалық машинасында (1833ж) (өзінің көзі тірісінде соңына дейін аяқталмай, бүгінгі күні сызбалар арқылы көрсетілген) алғаш рет ақпаратты командалар мен мјліметтерге бөлу принципі іске асырылды. Ч.Бэббидждің шығармашылығын зерттеушілер аналитикалық машина жасауда атақты ақын лорд Байронның қызы графиня Огаста Ада Лайвлейстің (1815-1852), маңызды ролін көрсетеді. Есептеуіш операцияларды программалау үшін перфокарталарды қолдану идеясын да ұсынған сол еді (1843). Леди Ада Лавлейс әлемдегі ең алғаш бағдарламашы болып есептеледі. Бүгінде оның есімімен бағдарламалау тілдерінің бірі Ада деп аталады.

Алғашқы электрлік релені қолданатын есептеуіш машина 1888 жылы неміс тумасы Герман Холлеритпен құрастырылды және 1980 жылы тұрғындарды санақ жүргізу үшін қолданылды. Бұл жерде ақпарат тасуыш ретінде перфокарталар қолданылды. Олар өте сенімді болғаны соншалы бүгінгі күнге дейін өзгеріссіз өмір сүрді.

Эльзас тумасы Париждің екі сақтандыру қоғамдарының негізін қалаушысы Карл Томас 1818 жылы есептеуіш машинасын ойластырды және оны арифмометр деп атады. Үш жылдан кейін Томастың шеберханасында 16 және одан да көп арифмометрлер дайындала бастады. Оның арифмометрлері жүз жылдар аралығында шығарылды және уақыт өте жаңартылып, атаулары да өзгертіліп, отырды.

Механикалық есептеуіш техникасында соңғы өнертабыстарының бірі Петербург тұрғыны Вильгодт Однермен жасалынды. 1980 жылы Однермен құрастырылған арифмометр оған ұқсас машиналардан еш өзгешеленбейді. Тіпті бірден Однер серіктестерімен келісіп арифмометрлердің санын жылына 500 данаға өсірді.

Электромеханикалық есептеуіш машиналар

ХХ ғасырдың алғашқы он жылдығында конструкторлар есептеуіш құрылғыларында жаңа элемент – электрлік релені қолдану мүмкіндіктеріне назар аудара бастады. 1941 жылы неміс инженері Конрад Цузе осындай реледе жұмыс істейтін есептеуіш құрылғысын ойлап тапты.

1943 жылы американдық Говард Айкен Бэббидж жұмыстарының көмегімен ХХ ғасыр техникасының негізі – электромеханикалық реле арқылы IBM фирмасының бір кәсіпорнында әйгілі гарвардтық «Марк-1» (кейіннен«Марк-2») машинасын ойлап шығарды. Бірақ та Эйкен екі қателік жіберді: машиналардың екеуі де электрондық емес, электромеханикалық болуы мүмкін, екіншісі – Эйкен бағдарламалар қабылданғани мәліметтер сияқты компьютер жадында сақталуы керек деген тұжырымды ескерген жоқ.

Математикалық алғытарихы. Электрлік және электронды құрылғыларда конструкция элементтерінің тіркелу қалпы туралы емес, құрылғының жағдайын тіркеу туралы сөз болады. Ондай қалыпты және айрылатын жағдайлар барлығы екеу: қосылған-ажыратылған, ашылған-жабылған, зарядталған-зарядталмаған және т.б. Сондықтан механикалық калькуляторларда қолданылған дәстүрлі ондық санау жүйесі ЕТ құрылғыларына ыңғайсыз болды.

Кез келген сандарды (тек сандарды ғана емес) екілік сандармен бейнелеу мүмкіндігі алғаш рет 1966 жылы Г.В. Лейбницпен ұсынылды. Ол екілік жүйеге бірлктің және қарама қарсылықпен күресудің философиялық концепциясын зерттегеннен кейін екілік жүйеге келді. Лейбницке сол кездің өзінде есептеуіш құрылғыларда екілік жүйені қолдану мүмкіндігі ойы бұрыннан келген еді, бірақ та механикалық құрылғылар үшін оның қажеттілігі болған жоқ, сондықтан ол өз калькуляторында екілік жүйе принциптерін қолданбады.

Ойлау заңдылықтары зерттеулерімен айналысушы атақты ағылшын ғалымы Джордж Буль логикада математикалық жақын формальды белгілеулер мен ережелер жиынтығын қолданды. Соның салдарынан бұл жүйені логикалық алгебра немесе бульдік алгебра деп атайды. Жүйенің негізгі қызметі логикалық пікірлер мен логикалық пайымдаулардың құрылымын кодтау және математикалық формулаға жақын қарапайым өрнектерге түрлендіру. Формальды есептеу нәтижесінде екі шарттардың біреуі болып табылады: ақиқат, жалған. Джордж Бульдің жүйесінің барлығы ЭЕМ құруға себеп болған жоқ. Бірақ төрт негізгі амалдар қолданылды: ЖӘНЕ (қиылысу), НЕМЕСЕ (біріктіру), НЕ (қаратпа) және АЛЫНАТЫН НЕМЕСЕ (ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ) – қазіргі компьютерлердің процессорларының барлық түрлерінің жұмысының негізінде жатыр.

Есептеуіш техникасы ХХ ғасырдың қырықыншы жылдарына дейін еш өзгеріссіз болды. Қырықыншы жылдарда есептеуіш техникасында түбегейлі өзгеріс болды. Есептеуіш машиналары пайда болды, онда доңғалақтар, валиктер, электромагниттік реле және т.сс., электрондық элементтер қолданылды.

ЭЕМ-ді құру жұмысы 1937 жылы АҚШ-та профессор Джон Атанасовпен басталған болатын. Бұл машина мамандандырылған және математикалық физиканың есептерін шешуге арналған еді. Дайындаулар барысында Атанасов алғашқы компьютерлерде кеңінен қолданылған алғашқы электрондық құрылғыларды құрастырды. Атанасов жобасы толығымен аяқталмады, дегенмен үш онжылдықтан кейін сот талқылауынан кейін профессорды ЭЕТ-ның негізін қалаушы деп таныды.

Ең алғашқы машина ЭНИАК деп аиалды, ол АҚШ-да 1945 жылдардың соңында дайындалды (1943 жылы Гарвард университетінде американдық ғалымдар Гавард Эйкен, Дж. Моучли және П.Эккерттің басшылығымен ЭЕМ құрастырылу жұмысы басталған еді. Машина артиллериялық басқару тапсырысы бойынша және баллистикалық кестелерді есептеу үшін құрастылырылып жасалған еді. 1945 жылы аяқталған машина ЭНИАК деген атауға ие болды). Оның өлшемі өте алып еді: 18 мың электрондық шамнан, 15 мың реледен тұрды, 150 кВт электроэнергия тұтынады – бұл кішігірім зауыт қуаты.

Фон-Нейман типті машиналар.

Программаны беру процесін ықшамдау үшін Моучли мен Эккерт өз жадында программаны сақтай алатын жаңа машинаны құрастыра бастады. 1945 жылы бұл жұмысқа атақты математик Джон фон Нейман (Венгриядан шыққан америандық) кірістірілді, ол бұл машина туралы баяндама жасады. Фон Нейман мен оның әріптестері Г.Голдстайн мен А.Беркстың есебінде компьютер құрылымына нақты талаптар тұжырымдалды. Олардың ең маңыздыларын ерекшелеп көрсетейік:

• Екілік кодтау принципі. Бұл принципке сәйкес ЭЕМ-ге келіп түсетін барлық ақпарат екілік сигналдардың көмегімен кодталады..

• Программалық басқару принципі. Бұдан шығатыны, программа процессормен анықталған реттілікте автоматты түрде орындалатын бұйрықтар жиынынан тұрады.

• Жадтың біртектілік принципі. Сондықтан ЭЕМ жадтың берілген ұяшығында не сақталғанын ажырата алмайды - сан, мәтін немесе бұйрық. Бұйрықтармен мәліметтермен орындалатын сияқты амалдарды орындауға болады.

• Адрестілік принципі. Құрылымы бойынша негізгі жад нөмірленген ұяшықтардан құралады, процессорға дербес сәтте кез келген ұяшық мүмкін болады. Алдымен компьютер келесі құрылғылардан тұруы тиіс:

  • Арифметикалық және логикалық амалдарды орындайтын арифметикалық-логикалық құрылғы;

  • Программалардың орындалу процесін ұйымдастыратын басқару құрылғысы;

  • Программалар мен мәліметтерді сақтау үшін есте сақтау құрылғылары немесе жад;

  • Ақпаратты енгізу-шығару үшін қажет сыртқы құрылғылар.

Суретте фон Нейман принципі бойынша компьютер құрылғыларының арасындағы байланыс көрсетілген (біртекті сызықтар басқарушы байланыстарды көрсетеді, пунктир – ақпараттық).

Сурет - Құрылғылар арасындағы байланыстар

ЭНИАК-тың құрылуы бірінші буын ЭЕМ-нің даму бастамасына әкелді (50 жыдар) олардың элементтік базасы вакуумдық шамдар болды. Бұл машиналардың жұмыс әрекеттездігі 10-20 мың оп/с болды. ЭНИАК-тың құрылуы бірінші буын ЭЕМ-нің дамуына бастама болды, олардың негізгі элементі вакуумдық шамдар болды. Бірінші буын машиналарының әрекеттездігі секундына 10-20 мың операцияға тең болды. Бірақ та бұл ЭЕМ-дер де үстел үстілік пернелікті есептеуіш машиналарына қарағанда мың рет жылдам жұмыс істеді. Бірақ та шамдық құрылғылардың жұмыс істеу сенімділігі төмен болды.

Машина жұмысы қарапайым ұйымдастырылған еді: Орталық процессор кезекті бұйрықты орындау үшін алдыңғысын орындағаннан кейін ғана мүмкін болды. СЖҚ мәліметтер алмасу Орталық процессор жұмысы жылдамдығынан мың рет төмен болды. Жедел жад ферриттті жүрекшелер блоктарынан құралды. Бағдарламалар машина кодтары тілінде жазылды, бағдарламашы бағдарламаға алғашқы мәліметтерді және алынатын нәтижелерді, жад ұяшықтарын бөліп отырды.

Екінші буын (60 -69 – жылдар) 60-жылдардың басында электрондық шамдардың орнына ЭЕМ-дің жаңа элементтік базасы жартылай өткізгіштер, транзисторлар енгізілуімен сипатталды. Екінші буын машиналарының әрекеттездігі секундына 100-500 мың амал орындаумен пара-пар. ЭЕМ архитектурасы күрделенді, МДЖ (магниттік дискілік жинақтауыштар) және дисплей пайда болды. Машинамен мультипрограммалы режимде және уақтты бөлу режимінде қатынасу пайда болды. Бағдарламаны машиналық тілде емес алгоритмдік тілде жазуға ауысты. Бірақ бұл уақытта да баяу жұмыс істейтін енгізу-шығару құрылғыларының және Орталық процессор арасында да қақтығыстар әлі де жүріп жатты.

Үшінші буын (70 –79 –жылдар) 60 –шы жылдардың кезеңі интегралдық схемалардың құрудың өндірістік технологиясының шығуымен сипатталады. Кремний пластинасының үстінде мөлшері 1 см электрондық схеманы құру іске асырылды. ИС-лар үшінші буын машиналарының негізгі элементтік базасы болды. әрекет тездігі 1 млн оп/с жоғарылады, ал кейбір ЭЕМ-де оперативті жад бірнеше мегабайтқа кеңейді.

Машинамен қатынасу бірнеше терминалдардан ұйымдастырылады, дисплейі бар терминальды құрылғылар да кеңінен қолданылды. Үшінші буын машиналарында қолданушылар цифрлық, графикалық ақпараттармен жұмыс істей алды.

Төртінші буын (1980- осы уақытқа дейін). Төртінші буын машиналарының негізгі элементтік базасы үлкен интегралдық схемалар болды (ҮИС) және өт үлкен схемалар. 70-жылдарда ӨҮИС өнеркәсіптік өндіру дұрыс жолға қойылды, ол кремний кристалының бетінде бірнеше ондаған мың электрондық құрауыштардың орналасуымен ерекшеленді. Нәтижесінде машиналардың өлшемдері күрт төмендеді, әрекет тездігі секундына ондаған және жүздеген млн операцияға дейін жетті, жедел жад өлшемі мегабайтпен өлшене бастады.

Алғашқы ЭЕМ-дер аса қымбат, алып болды, сондықтан кең қолданыс таппады. Олар ірі ғылыми орталықтарда, космоста, қорғаныста, метерологияда қолданылды.

КСРО-да ЭЕМ дамуы академик Сергей Алексеевич Лебедевтың есiмiмен тығыз байланысты, оның басқаруымен алғашқы отандық ЭЕМ-дер құрылды: 1951 жылы Киевте (Украинаның ғылымдар академиясы) және 1952 жылы Москвада БЭСМ (Большая электронная - вычислительная машина). Лебедев әлемдегі ең күшті екінші буын (1967 ж.) ЭЕМ-і БЭСМ – 6 да құруды басшылыққа алды, сарапшылардың пікірлері ол бірнеше жылға алдыңғыларынан асып кетті. Жоғары әрекеттездігімен (1 млн. оп/с) игерген ол машина архитектурасы жағынан үшінші буын ЭЕМ-не ұқсас еді және 1981 жылға дейін көптеп шығарылмады. БЭСМ – 6 ғылыми есепетеулерге аса қажет, кең таралған ЭЕМ болды.

СССР -ғы ЭЕМ дамуы академик Оның басқаруымен алғашқы ЭЕМ –дер жасалды: 1951 ж. Киевте – МЭСМ (Малая Электронная счетная машина) және 1952 ж. Москвада – БЭСМ (Большая Электронная счетная машина)

ДЭЕМ пайда болу тарихы

1960-70 жылдары әлемде ЭЕМ-ді өндіру индустриясы құрылған еді. Алдыңғы қатарлы орындарды IBM (International Business Machines), DEC, CDC және т.с.с. сияқты фирмалары иеленді. Дербес компьютерлер 70-жылдардың ортасында шығарыла бастады. «Дербес» термині ЭЕМ-нің жеке қолданушыға арналғанын білдіреді. ДК - әрқайсысына белгіленген қызмет жүктелген өзара байланысқан құрылғылардың шағын кешені.

ДК танымалдауда маңызды рольді компьютерлік журналдар алды. Такие издания как “Radio Electronics”, “Popular Electronics” сияты басылымдар микрокомпьютерлер потенциалын арттыруға қызығушылық туғызды. АҚШ-тың барлық аумағында әуесқойлар клубы пайда бола бастады. Ең танымал клуб 1975 жылы Калифорния штатының Менло-Паркте құрылған Homebrew клубы болды. Оның алғашқы мүшелерінің біріне Стив Джобс пен Стив Возняк енді, кейіннен олар Apple Macintosh компаниясының негізін қалаушылар болды. .

Бұл алғашқы микрокомпьютер 1974жылы Альбукеде (Нью-Мексико штаты) кішігірім компаниямен құрылған “Altair -8800” болды. 1975 жылдың соңында Пол Ален мен Билл Гейтс (Microsoft фирмасынң болашақ негізін қалаушылары) «Альтаир» компьютері үшін Basic тілінің интерпретаторын құрды, бұл қолданушыларға компьютермен қарапайым және оңай қатынасуға мүмкіндік берді. Бұл да ДК-дің танымал болуына әсерін тигізді.

1976 жылы Apple фирмасының Macintosh атауымен бірінші компьютері шығарылды.

Қазіргі уақытта ДЭЕМ келесі облыстарда кең қолданыла бастады:

• Ғылыми-зерттеу және Инженерлік құрастырушы (ғылыми салада) жұмыстарда;

• шаруашылық-экономикалық қызметтерді басқаруда (іс саласы);

• білім;

• тұрмыстық сала.

1980 жылы IBM өз күшін дербес компьютерлер нарығында сынап көрмекші болды. Ол Intel – 8080 сегіз арзрядты процессорына емес, 16 разрядты Intel – 8088 моделіне бағыт қойды. Бұл компьютерлердің потенциалды мүмкіндіктерін кеңейтуге мүмкіндік берді, жаңа процессор 1 Мбайт жадпен жұмыс жасау мүмкіндігін ұсынды, ал оның алдыңғылары 64 Кбайтпен жұмыс істеген еді. 1981 жылдың тамыз айында IBM фирмасы Microsoft фирмасының трансляторлары мен операциондық жүйесi орнатылған өзiнiң туындысын IBM PC әлемдiк компьютерлiк рынокта тiркеген. Небәрі жарты жыл ішінде IBM 50 мың машина сатты, ал екі жылдан кейін сату көлемі бойынша Apple фирмасынын асып түсті.

Бірақ та сіздер келесілерді білулеріңіз керек:

• IBM фирмасынан басқа бұл типті компьютерлерді әлемде басқа да жүздеген өндірушілер шығарады.

• Бұл типті ДК түрлерінің жиынтықтары құрыла бастады, олар өзара әрекеттездігімен, ішкі және сыртқы жадымен, функционалдық мүмкіндіктерімен ерекшеленеді.

• Басқа типті ДК-лер де бар, мысалы, Apple фирмасының Macintosh компьютері.

Негізгі әдебиеттер: 2, 3, 6, 7, 8

Қосымша әдебиеттер: 12

Дәріс 4. ЭЕМ архитектурасы

Дәріс сұрақтары:

1. Дербес компьютердің негізгі құрылғылары

2. Дербес компьютердің қосымша құрылғылары

ДК-дің құрамына міндетті түрде ең негізгі үш құрылғы кіреді: жүйелік блок, пернетақта, монитор. Бірақ ДК-дің функционалдық мүмкіндіктерін кеңейту үшін көптеген қосымша периферийлық құрылғыларды қосуға болады: манипуляторлар (тышқан, джойстик, трекбол, жарық қаламы, дигитайзер), басу құрылғысы (принтер), кескіндерді оптикалық оқу құрылғысы (сканер), графиксалғыштар (плоттер), магниттік лентадағы ақпаратты тасуыш (стример), т.с.с. ДК модульдік құрылымды, оның барлық модульдері жүйелік магистраль арқылы байланысқан.

Жүйелік магистраль - шиналардың жиынтығы: мәліметтер шинасы, адрестер және басқарушы сигналдар шиналары. Адресті - ақпараттық шинаның тізбектерінің саны адрестер мен мәліметтердің разрядтығымен анықталады, ал басқару шинасының тізбектері – ДК-де қолданылатын басқару сигналдарының санымен анықталады.

Жүйелік блок – құрамына микропроцессор, сопроцессор, оперативті және тұрақты жад модульдері, контроллерлер, магниттік дискілерде жинақтаушылар және т. б. кіреді. Бұл конфигурацияны өзгертуге болады.

Контроллер - бұл құрылғылар СҚ басқару үшін қолданылады, әрбір СҚ-ның өзінің контроллері бар. Электрондық контроллер–модульдері жеке платаларда жасалып жүйелік блок ішінде орналасады. Мұндай платаларды адаптер деп атайды. Микропроцессордан команда алғаннан кейін контроллер жеке жұмыс жасай бастайды, яғни микропроцессорды босатады. Контроллер екі типті регистрлерден тұрады:

1. күй регистрлері (басқару)

2. мәліметтер регистрлері.

Бұл регистрлерді көбінесе енгізу – шығару порттары деп атайды. Әрбір порттың нөмірі – порт адресі бар.

М и к р о п р о ц е с с о р . Микропроцессор (МП) құрамына:

• орталық басқару құралы;

• арифметико – логикалық құрылғы;

• ішкі регистрлік жады;

• кэш – жады

• жүйелік шинаны басқару сызбалары, т.б. кіреді.

МП-дың негізгі атқаратын функциялары:

• оперативті жадыдан командалар алу;

• командаларды декодтау (яғни команданың мағынасын анықтау, орындалу әдісін, операциялар адрестерін анықтау);

• командалар құрамында кодталған операцияларды анықтау;

• өзінің ішкі регистрлері, оперативті жад мен СҚ, МП мен оперативті жад арасындағы ақпараттар алмасу үрдістерін басқару;

• ішкі процессорлық және программалық үзілістерді өңдеу;

• СҚ – дан берілген сигналдарды өңдеу және сәйкес үзілістерді жүзеге асыру;

• компьютер құрамына кіретін әртүрлі құрылғылар жұмысын басқару.

Программалаушының көзқарасынан МП әртүрлі регистрлер жинағы деп қарастырылады: команда санақшысы регистрі, стекке сілтеу регистрі, күй (жалауша) регистрі , адрестер регистрі, регистр – аккумулятор, т.б. Кейбір МП-де барлық регистрлер тең мағыналы (РДР), ал кейбір машиналарда (Intel) әрбір регистр ролі қатаң анықталған. Микропроцессордың типі ДК-дің типін анықтайды. ДК-дің барлық аппараттық бөліктерін және олардың негізгі мінездемелерін қысқаша көрсеттік, неғұрлым кең мағлұтматтар алуды мұндай сұрақтар кеңінен қарастырылған әдебиеттерден өз бетінше зерттеуге ұсынамыз.

Негізгі әдебиеттер: 1, 2, 3, 6, 7, 8

Қосымша әдебиеттер: 12

Дәріс №5 тақырыбы: Дербес компьютердiң программалық жасақтамасы

Дәріс сұрақтары:

1. ДК-дің программалық жасақтамасының құрылымы

2. Жүйелік ПЖ

3. Программалау жүйелері

4. Қолданбалы ПЖ

   1. ДК-дің программалық жасақтамасының құрылымы

Егер біз компьютерді қоспас бұрын қарайтын болсақ, онда оның жүйелік блокқа қосылған көптеген құрылғылар жиынтығынан тұратынын көреміз. Жүйелік блоктың құрамында үлкен пластина – жүйелік тақша орналасқан, оған компьютерлік жүйенің құрауыштары қосылады.

Іске қосылмаған компьтер темір мен пластмассадан дайындалған, бірақ оны іске қосқан соң ол түрленіп, жанданады: онымен мәтіндер теруге, ойындар ойнауға, мзыка тыңдауға және көптеген басқа амалдар орындауға болады. Оның барлығы ненің әсерінен болады деп ойлайсыздар?

Мұның барлығы әр түрлі программаларды пайдаланғандықтан болады, олардың біреуі компьютерді басқарады, екіншілері мәтінмен (текстпен), графикамен жұмыс істеуге мүмкіндік береді, үшіншілері басқа да маңызды функциялар атқарады екен. ДК және олардың жүйелерінің жалпы архитектурасында икемді құрылым болып программалық жасақтама табылады.

Программалық жасақтама (Software) – компьютерде шешілетін есептерді орындауды жасақтайтын программалар жиынтығы. Компьютердегі барлық программалар жиынтығы программалық жасақтама деп аталады.

Барлық ПЖ флоппи-дискілерде, CD –де жинақталады немесе Интернет желісі арқылы әкелінеді. Қызметіне қарай (функционалдық мүмкіндіктеріне байланысты) ПЖ жүйелік, қолданбалы және программалау жүйелері (инструментальдық құралдар) болып бөлінеді.