15. Бульдік алгебраға түсініктеме беріңіз. Логикалық амалдарды атап, анықтама беріңіз.

Негізін қалаушы: 19 ғасырдағы ағылшын математигі Джордж Буль. Буль алгебрасы, буль торы — ішінара реттелген жиынның арнаулы түрі.  Буль алгебрасы ағылшын математигі Дж. Бульдің (1815 — 1864) еңбектерінде (1847, 1854) символикалықлогиканың аппараты ретінде пайда болды. Кез келген дайын схеманың жұмысын логикалық алгебра функциясымен сипаттауға болады. Бұдан кейін өрнекті түрлендіре отырып, схеманың тиымдылығын тексеріп, элементтер санын азайтып, бастапқы схеманың қызметін толық атқаратын, яғни схеманың функциясын қанағаттандыратын ықшамдалған схема алуға болады. Логикалық өрнектер электрондық схемалар құрудың басты негізі. Компьютердің негізгі бөліктерін құрайтын әртүрлі интегралдық микросхемалардың арғы физикалық түбірі - ЛОГИКАЛЫҚ ӨРНЕКТЕР болып табылады. Бульдік алгебрада ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС логикалық элементтері қолданылады.

НЕ - "емес" сөзімен айтылатын операция, жоққа шығару деп аталады. ( немесе А).

И - "және" байланысымен анықталатын операция конъюнкция (лат. conjunctio — соединение) немесе логикалық көбейту деп аталады (". ", , &).

ИЛИ - "немесе" байланысымен анықталатын операция дизъюнкция (лат. disjunctio — разделение) немесе логикалық қосу деп аталады (v, +).

16. ДК құрылымының функциональді-логикалық негізі. Дербес компьютер архитектурасы. ЭЕМ немесе компьютер – бұл ақпаратты шығаруға, өңдеуге және жинақтауға арналған программалар мен техникалық құрылғылардың жиыны. Ең көп тарағаны, кез-келген жұмыс орнында құруға ыңғайлы, көлемі шағын есептеуіш машинасы дербес компьютерлер.ЭЕМ-нің құрылымы оның техникалық көрсеткіштері мен мүмкіндіктері көбінесе оны пайдаланудың мақсаттарын анықтайды. Дегенмен бағдарлама мен бастапқы деректерді машинаға енгізу қажетті операцияларды орындау үшін керек. ЭЕМ оның құрылымдық ерекшеліктеріне байланыссыз мына құрылғылардан тұрады:

1) Процессор 2) Негізгі жады (есте сақтау құрылғысы) 3) Шеткі аймақтық құрылғылар. Негізгі жады ақпаратты сақтауға арналған. Ол өзі: оперативтік жад және тұрақты жад деп екіге бөлінеді.ОЗУ – оперативтік жады ПЗУ – тұрақты жады

Оперативтік жадыға осы кезде қажетті ғана ақпарат сақталады. Компьютер өшкен кезде оперативті жадыдағы ақпарат өшеді. Компьютердің жұмыс істеу жылдамдығы оның оперативтік сйымдылығына байланысты. Тұрақты жады ақпаратты оны дайындау барысында электрондық немесе механикалық әдіспен жазылады.1) Д.К. қайта қосқан кезде жүйелік блоктың жұмыс істеуін тексеретін тестті бағдарлама.2) Шеткі аймақтық құрылғылар (дискжетек, пернетақта, монитор және т.б.) жұмысын басқаратын бағдарлама.3) Дискінің қай жерінде операциялық жүйе жазылғандығын білдіретін ақпарат.

Негізгі жады регистрлерден тұрады. Регистр – ақпаратты екілік кодта уақытша сақтайтын құрылғы. Регистрдегі еске сақтау құрылғысы – триггер деп аталады. Триггер деп 0 немесе 1 деген екі күйдің бірінде болатын құрылғыны айтады.

Регистрдегі триггерлер саны компьютердің разрядтылығы немесе өнімділігі деп аталады. 8, 16, 32, 64 және т.с.с.

Процессор немесе микропроцессор. Бұл құрылғының негізгі атқаратын қызметі машина жадына келетін ақпаратты түрлендіру. Процессордың құрамында басқару құрылғысы, арифметикалық логикалық құрылғы, регистрлер болады.

Процессорлардың бір – бірінен өзгешелігі олардың типтерінде (модель) және оның қарапайым амалдарды орындайтын жұмыс жылдамдығының көрсеткіші – мегогерцте.

Процессор мен негізгі жады аналық платада орналасады. Қосымша плата контроллер арқылы дискжетек, тышқан, принтер және т.б. магистраль проводтар (шина) арқылы байланыстырылады.Жүйелік блок құрамы: Микропроцессор, оперативті жады, аналық плата, қоректену блогы, қатқыл диск, және т.б.Мәтіндік және графикалық ақпаратты шығару үшін монитор немесе дисплей қолданылады.Шеткі аймақтық құрылғылар.Принтер: мәтінді немесе графикалық ақпаратты қағазға түсіру.Плоттер немесе график сызғыш: үлкен форматтағы графиктік мәліметтерді қағазға шығаруға арналған.Сканер: графиктік немесе мәтіндік мәліметтерді компьютерге енгізуге арналған.CD ROM: компакт дискілерді оқуға арналған құрылғы.Модем: телефон желісі арқылы басқа компьютерлермен ақпарат алмасуға арналған құрылғы.Стример: мәліметтерді магниттік лентада сақтауға арналған.Желілік адаптер: компьютерді жергілікті желіде қолдануға мүмкіндік береді.

17. Ақпараттық үрдістерді жүзеге асырудың аппараттық жасақтамасы. ЭЕМ-ң ұйымдастырылуының жалпы принциптері. Дж. Фон-Нейман принципі. Компьютердің негізгі компоненттерін атаңыз және қызметтерін анықтаңыз. Есептеу жүйесінің құрамын оның конфигурациясы деп атайды. Есептеу жүйесінің аппараттық және программалық құралдары әрқайсысы өз алдына жеке қарастырылатындықтан, сәйкесінше есептеу жүйесінің аппараттық конфигурациясы мен программалық конфигурациясы да жеке жеке қарастырылады.

Аппараттық жасақтамаға есептеу техникасының аппараттық конфигурациясын құрайтын құрылғылары жатады. Қазіргі заманғы компьютерлер мен есептеу кешендері блокты-модульды құрылымнан тұрады, яғни олар нақты бір жұмыс түрін атқаруға ыңғайландырылып дайын түйіндер мен блоктардан жиыстырылатындай аппараттық конфигурациядан тұрады.Орталық процессорға қатысты алғанда құрылғылар ішкі және сыртқы болып екіге бөлінеді. Енгізу – шығару құрылғыларының көбі және аппараттық ұзақ уақыт сақтауға арналған құрылғылар сыртқы құрылғыларға жатады.

Жеке түйіндер мен блоктар арасындағы үндестік аппараттық интерфейс деп аталадын аппараттық – логикалық құрылғылардың көмегімен орындалады. Есептеу тех-ғы аппараттық интерфейс стандарттары хаттама деп аталады. Программалық жасақтама . Программа деп реттелген командалар тізбегін айтады. Кез – келген компьютерлік программагың негізгі атқаратын қызметі – аппараттық құралдарды басқару. Аппараттық және программалық жасақтама үнемі өзара тығыз байланыста болады.Программалық жасақтама бірнеше сатылардан тұрады: негізгі, жүйелік, қызметтік және қолданбалы.Негізгі программалық жасақтама аппараттық құралдармен өзара байланыста болады.Жүйелік программалар компьютерлік жүйенің аппараттық жасақтамасымен, программалық жасақтамасымен өзара қарым – қатынысын қамтамасыз етеді. Нақты бір құрылғымен байланысты жүзеге асыратын программа драйвер деп аталады. Жүйелік сатыға енетін программалардың екінші бір тобы қолданушымен өзара қарым – қатынамста орнатылады. Мұндай программалық құралдар қолданушы интерфейсін қамтамасыз ету құралдары деп аталады.Қызметтік программалық жасақтама . Қызметтік программалар компьютерлік жүйені тексеру, баптау және жөндеу жұмыстарын автоматтандырады. Сонымен қатар олар жүйелік программалардың қызметін жақсарту мен кеңейту үшін қолданылады.Қолданбалы программалық жасақтама. Қолданбалы программалардың көмегімен өндірістік, шығ-қ, оқыту және т.б мақсатта нақты жұмыстар атқарылады.Дж. Фон-Нейман принципі. ЭЕМ-ді құру принциптерін 1945 жылы американ ғалымы ұсынған болатын.Джон фон Нейман принципі бойынша ЭЕМ-ді ұйымдастыру принциптері төмендегідей:1. Екілік кодтау принципі: Осы принцип бойынша ЭЕМ ондық жүйеде емес екілік жүйеде жұмыс істеуі қажет. Бұл принцип бойынша берілгендер және командалар екілік тізбектер түрінде беріледі.2. Бағдарламалық басқару принципі: ЭЕМ-дегі барлық есептеулер бағдарлама түрінде берілуі қажет. Бағдарлама жазылу ретімен автоматты түрде орындалатын командалар жиынынан тұрады.3. Жадының біртектілік принципі: Бұл принципке сәйкес берілгендер және командалар бір ғана жадыда сақталады.4. Негізгі жадының адрестік принципі: Негізгі жады нөмірленген ұяшықтардан тұруы қажет.Фон Нейман ұсынған ЭЕМ құрылымы мынандай құрылғылардан тұруы қажет:1. Жады 2. Басқару құрылғысы. 3. Арифметика-логикалық құрылғы. 4. Ақпаратты енгізу-шығару құрылғылары.Компьютер құрылымы- функционалдық элементтердің және олардың арасындағы байланыстардың жиынтығы.Компьютер құрылымы негізгі 3 бөліктен тұрады:1. Орта бөлігі (микропроцессор және негізгі жады). 2. Жүйелік шина. 3. Перифериялық құрылғылар. Процессор – ақпаратты өңдейтін және компьютердің барлық құрылғыларының жұмысын басқаратын интегралдық схема.Процессордың негізгі сипаттамасы:• разрядтылығы – процессор өңдейтін максималды биттер саны (8-, 16-, 32- ,64- разрядты)• Тактілік жиілігі

18. Есептеу жүйесінің жады құрылымы. Компьютердің ішкі жəне сыртқы жады.Есте сақтау құрылғысы (жады) -бұл ЭЕМ-нің программаларды, қабыл-данған, нəтижелік жəне аралық мəліметтерді уақытша (жедел жады), əрі ұзақ мерзімде (сыртқы жады) сақтауға арналған құрылғысы. Жедел жадындағы информация компьютер ток көзіне қосылып тұрғанда ғана сақталып тұрады, бірақ оның жылдамдығы өте жоғары болады. Компьютер сыртқы жадындағы мəліметтер ток өшкенде де сақталады, бірақ оның процессормен мəлімет алмасу жылдамдығы төменгі деңгейде болады.Программаны жадта сақтау принципі Программа командалары компьютер жедел жадында сандар секілді сақталып, сандар сияқты өңделеді. Адрестелу принципі Жедел жадындағы мəліметтерді кез келген тəртіппен жазуға немесе оқуға болады.Жад ұялары нөмірленетін болғандықтан, программалар мен мəліметтер жедел жадының кез келген жеріне жазыла береді, кейіннен оны берілген адресі бойынша алдыңғы мəліметтерді қарамастан тауып алуға болады. Жад бөлігіне ат қойып,кейіннен осы ат б/ша оны пайдалануға (өзгертіп жазуға, оқуға) да болады.Арифметикалық-логикалық құрылғы – программа командалары бойынша арифметикалық амалдарды орындап, мəлімет кодтарын түрлендіреді. Басқару құрылғысы компьютердің барлық блоктарының жұмысын қадаға-лайды.Ол белгілі бір кезекпен компьютер жедел жадындағы командаларды біртіндеп орындатып отырады. Əрбір команда анықталып, қажеттілігіне қарай жедел жады ұялар-дағы мəліметтер арифметикалық-логикалық құрылғыға беріледі де,команда кодына байланысты керекті амал орындалады. Компьютер жұмысының осы принципі жоғарыда айтылған фон Нейман архитектурасына сəйкес келеді. Оперативті есте сақтау құрылғысы немесе ДК-нің жедел жады (RАМ), сондай-ақ тұрақты есте сақтау құрылғысы (RОМ) компьютердің ішкі жадын құрайды, осы екеуімен процессор жұмыс кезінде мəлімет алмасып отырады. Өңделуге тиісті кез келген мəлімет алдымен компьютердің сыртқы жадынан (магниттік дискілерден) жедел жадына жазылады.

19. Жедел жəне тұрақты жады. Кэш жады. Жадтың өлшем бірліктері Жедел жад (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory — өзінше ені жады) — бұл процессормен баланысқан және есептеу жазбалары және орындалатын бағдарламалар және осы бағдарламалармен өңделетін берілгендерді сақтау үшін тез есте сақтау құрылғысы. Жедел жад тек қана бағдарламалар мен берілгендерді уақытша есте сақтау үшін қолданылады. Машина өшірілген уақытта ОЗУ тұрған барлық ақпарат жоғалады.жедел жад элементтеріне ену түзуінен– бұл дегеніміз жадттың әрбір байты өзіндік адреске ие деген сөзді білдіреді. ОЗУ көлемі әдетте 32-512 Мбайтты құрайды, Қазіргі уақытта бағдарламалық жабдықтаудың тиімді жұмысы үшін 256 Мбайт ОЗУ кем болмағаны жөн. әдетте ОЗУ DRAM жадттың интегралды микросхемасымен орындалады. (Dynamic RAM — динамическое ОЗУ). DRAM микросхемалары басқа түрлі жадттарға қарағанда ақырын жұмыс істейдір, бірақ арзан тұрады.

Тұрақты есте сақтау құрылғысы (тұрақты жады) – компьютер токқа қосылмай тұрса да, керекті мəліметтерді ұзақ мерзімде сақтауға арналған микросхема.Компьютердің жедел жадынан өзгеше оның тұрақты жады бар, ол өзгертілмейтін информацияны сақтайды, ешкім оны өшіріп қайта жаза алмайды, оны тек оқуға болады. Əдетте 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.KЭШ (англ. сасhe), немесе жоғарғы жедел жад — сыйымдылығы кіші өте жылдам есте сақтау құрылғысы. Бұл бірнеше шама төмен әрекет жасайтын және процессормен ақпаратты өңдеу жылдамдығы арасындағы айырмашылықтың орнын толтыру үшін жедел жад пен микропроцессор арасында ақпарат алмасу кезінде қолданылады. Кэш-жадты арнайы құрылғы басқарады — контроллер.