Қосымша код

А теріс бөлшектің қосымша коды оны екіге дейін толықтыру арқылы, ал теріс n-разрядты А бүтін санының қосымша коды оны 2ⁿ⁺¹ –не дейін толықтыру арқылы алынады. Теріс сандарды қосымша кодтарда түрлендіру ережесін былай тұжырымдауға болады: санның таңбалық разрядына 1 мәні меншіктеледі, ал цифрлық бөлігінде бірлер нольдермен, нольдер бірлермен ауыстырылып, содан соң төменгі разрядына бір қосылады. Мысалы: А=- 101010 санын қосымша кодта жазу керек. А_қос= 1.010110

Қосымша және кері котардағы оң санның бейнелері сол санның тура кодтағы бейнесіне дәлме-дәл келеді. Әртүрлі кодтарда ноль былай көрсетіледі:

+0_тура =+0_кері = +0_қос=0,00...0;

-0_тура=1.00...0; -0_кері=1.11…1;

-0_қос=1.00...0;

ЭЕМ-нің аппараттық жабдықтары

Қазіргі кездегі ЭЕМ – аппараттық және программалық жабдықтардың жиынынан тұратын күрделі жүйе. Аппараттық жабдықтарға жұмыстьың нақты бір түрін орындауға арналған, аппараттық конфигурацияны түзетін барлық техникалық құрылғылар жатады..

ЭЕМ құрылғыларының жиыныН төмендегі суретте көрсетілген ЭЕМ құрылымын құрайды.

Сурет. 5.1 Қазіргі кездегі ЭЕМ-нің құрылымдық схемасы

Жалпы түрде есептеу машинасын немесе жүйені мынадай құрылғылардың жиынтығы ретінде қарастыруға болады: арифметикалық логикалық құрылғы (АЛҚ), басқару құрылғысы (БҚ), Жады, енгізу-шығару құрылғылары, жүйелік интерфейс. Бұл құрылғылардың өзі әрі қарай жіктеледі. Олардың кейбірі есептеу машинасының міндетті компоненті болуы мүмкін. Міндетті компоненнтерге ЭЕМ сол онсыз жұмыс жасай алмайтын компоненттер жатады.

Кез келген компьютердің негізгі блогы орталық процессор (CPU) болып табылады, ол екі құрылғыны қамтиды: арифметикалық-логикалық құрылғы (АЛҚ) және басқару құрылғысы (БҚ). Процессордың компьютерде болуы міндетті

АЛҚ арифметикалық, логикалық операцияларды, жылжыту операциясын, символдық ақпараттарды өңдеу операцияларын орныдауға арналған. Дамыған есептеу құрылымдарында өзіндік процессорлық құрылғыларға кіретін бірнеше АЛҚ болуы мүмкін. Мысалы, Pentium –дар модельдеріне байланысты екіден сегізге дейін процессорлық құрылғыларды қамтуы мүмкін. Дегенмен де сол процессорлардың ішінде біреуі міндетті түрде орталық болып белгіленеді.

Басқару құрылғысы (БҚ) барлық басқа құрылғылардың жұмысын басқаруға қажетті басқару сигналын өндіруге арналған. АЛҚ мен БҚ бір блокқа біріктіру БҚ өндіретін басқару сигналдарының көп бөлігінің АЛҚ-ға арналуымен байланысты. АЛҚ және БҚ-нан басқа, процессор сонымен қатар шағын регистрлік жады (ЖАР) мен буфкерлік жадыны (КЭШ) қамтиды.

Жады – есептеу машинасы арқылы өңделетін ақпаратты жазу, сақтау және оқуға арналған құрылғы. Қазіргі кездегі есептеу машиналарында жадының түрлері баршылық:Жедел жады(RAM), тұрақты жады (ROM), сыртқы жады, буферлік жады.

Жедел жадыесептеу машинасының міндетті компоненті болып табылады. Ол ЭЕМ- д тапсырманың орындалуы кезінде программаларды және деректерді сақтауға арналған

Тұрақты жады – ROM– ақпаратты тек оқуға арналған. Қазіргі кездегі танымалы, ол – жинақы дискідегі тұрақты жады (CDROM).

Сыртқы жады – сыртқы еске сақтау құрылғысы (СЕСҚ) – қорек көзінсіз, ақпаратты ұзақ мерзімге сақтауға арналған. Оған: магнитті және оптоэлектронды тасымалдағыштар жатады. Мысалы, қатты магнитті дискідегі сыртқы еске сақтау құрылғысы (HDD- винчестер), иілгіш магнитті дискідегі сыртқы еске сақтау құрылғысы (FDD), магнитті лентадағы сыртқы еске сақтау құрылғысы (стример), оптоэлектронды жинақы-дискідегі сыртқы еске сақтау құрылғысы (CDRW, DVD). Есептеу машинасының конфигурациясына байланысты оның құрамына бір типті бірнеше сыртқы еске сақтау құрылғысы кіруі мүмкін. Мысалы, бірнешеFDDжәне т.б.

Буферлік жады– Түрлі жылдамдықты құрылғылардың жұмыстарын үйлестіруге арналған. Жоғары жылдамдықты жұмысты құралығлардың үшін жинақтауыш ролін атқарады.

Енгізу/Шығару құрылғысы (УВВ) – ЭЕМ-ге ақпаратты енгізу және одан шығаруды ұйымдастыруға арналған. Енгізу/шығару құрылғыларының ішінде олар - енгізу мен шығаруды қатар ұйымдастыратын, немесе тек енгізуге арналған немесе тек қана шығаруға арналған құрылғылар болып жіктеледі. Енгізу мен шығаруды қатар атқаратын құрылғыларға сөздік ақпарат алмасу құрылғысы, сыртқы еске сақтау құрылғылары жатады (CD ROM-нан басқалары). Ақпаратты енгізу құрылғысына:

• кілтжиын;

• "тышқан";

• графиктік көріністерді енгізу құрылғылары – сканерлер, бейнекамера, цифрлық фотоаппараттар.

Шығару құрылғысына жататындар:

• баспа құрылғылары;

• графиктік шығару құрылғылары (плоттерлер, графтұрғызушылар),

• ақпаралғы (дисплеи).

ЕШҚ енгізу/шығару контроллерінің басқаруымен, ол жоқ кезде процессордың басқаруымен жұмыс жасайды.

ЕШҚ компьютерге енгізу/шығару портының көмегімен қосылады. Порттың өзінің түрлері көп: кіріс порты, шығару порты, әмбебеп (енгізу және шығару) порт, тізбекті және параллельді порттар. Кіріс портына тек ақапаратты енгізу арналған құрылғылар жалғанады. Шығыс портына ақпаратты шығару құрылғылары байланысады.

Параллельді порттар жылдамдығы жоғары болғандықтан, оған әдетте жылдам жұмысты талап ететін құрылғалар қосылады (мысалы, баспа құрылғысы). Тізбекті порттарға жылдамдығы жоғары емес құрылғылар қосылады (мысалы, модем). Көптеген компьютерлер ЕШҚ-ң бір параллель, екі тізбекті порттарын қамтиды.

ЕШҚ есептеу машинасына платтың, слоттардың, порттар мен разъемдардың көмегімен қосылады. Жүйелік платаның барлық құрылғылары «ортақ шина» типтес жүйелік интерфейспен байланысқан.

Канал- шет (сырт) құрылғылармен ЭВМ арасындағы түйіндесуді қамтамасыз ететін аппараттық және программалық жабдықтар. Екі түрі бар:

• селектрлік канал

• мультиплекстік канал

Селектрлік канал – жоғары жылдамдықты сырт құрылғылармен жұмыста қолданылады. Монопольды режимде жұмыс істейді, яғни екі құрылғының жұмысымен ғана шектеледі. (мысалы: процессор  диск).

Мультиплекстік канал – орта және төменгі жылдамдықты құрылғылар жұмысына арналған. Монопольды және мультиплексті режимде де жұмыс істей береді. Бір құрылғы бір құрылғымен , онан кейін екінші құрылғымен кезектесіп жұмыс істейді.

ЕМ құрылғылары ЭЕМ түйіндерінен тұрады. ЭЕМ түйіндері – сөзбен орныдалатын қарапайым әрекеттерді орындауды қамтамасыз ететін ЭЕМ элементтерінің жиынтығы.

ЭВМ-ның негізгі элементтері

Қазіргі кезде ЭВМ-ы аппараттық және программалық жабдықтар жиынтығын қамтитын күрделі жүйе. Қысқаша айтқанда ЭВМ аппараттық жабдықтарына әртүрлі электронды элементтерден тұратын техникалық құрылғылар жатады. Элементтердің 3 түрі бар:

• логикалық элементтер

• жады элементтері

• көмекші элементтер

Логикалық элементтер сигналдарды логикалық түрлендіруді жүзеге асырады.

Ақпаратты сақтау функциясын жады элементтері (еске сақтау элементтері) орындаса, қосымша элементтер сигналдарды физикалық түрлендіруді жүзеге асырады (сигналдарды күшейту, олардың формаларын өзгерту, сигнал деңгейін келістіру ). Олардың (қосымша элементттер) өзіндік дара атқаратын қызметі жоқ. Олар логикалық және еске сақтау элементтерінің қалыпты жұмысын қамтамасыз етеді.

Еске сақтау элементі

Ақпаратты түрлендіру барысында бастапқы мәліметті, аралық мәліметті, ақырғы нәтижені сақтап отыру қажет .

Ақпаратты сақтау – 0 немесе 1 түріндегі екілік мәнді сақтау. Осы мақсатта бір битті ақпаратты сақтау үшін еске сақтау элементі қолданылады. Биттің екі күйі бар 0 және 1. n разрядты екілік сөзді сақтау үшін n-еске сақтау элементі екі күйдің біреуінде тұруы мүмкін. Еске сақтау элементтері ретінде триггерлер қолданылады.

Триггер дегеніміз – екі тұрақты күйді қамтитын электронды схема. Бірінші тұрақты күйі -1, басқасы – 0 болмақ.

Мынадай схема берілсін:

a

Q₁

б)

)

Q

Q₀

Q

Мұндай схеманы НЕМЕСЕ-ЕМЕС екі элементі қолданып тұрғызуға болады. Кері байланыс қолданылған. Осы кері байланыс арқылы ақпарат мәнін сақтауға мүмкіндік береді.

Егер 0 мәнін сақтау керек болса, онда R кіріспе (1-ші элементтің) 1 сигналын беру керек. S=0. Онда Q₁=0, Q₀=1 болады.

1 мәнін сақтау керек болса S-ке 1 беріледі, R-де 0 болады. Q₁=1, Q₀=0 болмақ. Бұл RS триггер деп аталады.

Еске сақтау элементтері ретінде магнитті материалдар қасиеттерін қамтитын элементтер де қолданылады. Магниттеу әртүрлі бағытта жүретіні белгілі. Магниттеу ағынының бір бағыты 1 күйіне сәйкес келсе, басқа бағытта 0 күйіне сәйкес келуі мүмкін.

Ақпаратты тасымалдаушылар:

• магнитті лента

• қатты магнитті диск

• иілгіш магнитті диск

• магнитті кассеталар

• магнитті карталар

• магнитті пленкалар және т.б

Сонымен қатар оптикалық дискілер де ақпаратты тасымалдаушыға жатады. Оның жекелеген бөлімшелерінде 0 немесе 1 күйі сақталып, жазбаны оқу лазерлік сәулелер арқылы жүзеге асырылады.

Регистр(тіркегіш) - ақпараттың n-разрядты сөзін уақытша сақтауға арналған түйін. n-еске сақтау элементтерінен тұрады.

Санағыш (счетчик)- кіріспе келіп түскен сигналдарды (импульстарды) санау, тіркеу түйіні.

Қосындылағыш (сумматор) - n-разрядты екі санды қосуды жүзеге асыру түйіні.

Жылжытқыш (сдвигатель) – екілік сөзді үлкен немесе кіші разрядтарына қарай берілген сан бойынша жылжытуды орындайды.

Дешифратор (таңдау схемасы) - әрбір n-разрядты кіріс сөзіне 2^N – разрядты шығыс сөзі сәйкес келетін түйін. Белгілі бір ғана разрядты 1 болады да, қалған разрядтарда 0 болады.

ЭЕМ түйіндері тек ғана логикалық элементтен тұруы мүмкін (мысалы, дешифратор), тек ғана еске сақтау элементінен тұруы мүмкін (мысалы, тіркегіш) немесе логикалық және еске сақтау элементтерінен тұруы мүмкін (мысалы, жылжытқыш).

Дербес компьтердің шет құрылғылары

Дербес компьюерлерге әртүрлі сыртқы еске сақтау құрылғылары, енгізі-шығару құрылғылары, сонымен қатар телефондық желімен, аналогты-цифрлық және цифрлық- аналогты түрлендіргіштермен байланыстарды орнататын басқа да құрылғылар қолданылады.

Шет құрылғыларға жатады:

• дисплей

• принтер

• сканер

• плоттер

• стример

• иілгіш дискідегі сыртқы еске сақтау құрылғысы

• қатты дискідегі еске сақтау құрылғысы

• оптикалық дискідегі еске сақтау құрылғысы

• манипулятор

• локальды тораптың байланыс каналы.

Шет құрылғылармен жұмыс үшін компьютер копусында орналасқан контроллер (адаптерлер, карталар) – арнайы микросхемасы қажет. Атқаратын қызметі-IEEE 1934 микропроцессор ішкі шинасы мен сәйкес шет құрылғылар арасындағы байланысты қамтамасыз етеді, басқарады.

Дисплей және кілтжиын ДК-дің бөлінбес бөлігі.

ЭВМ үшін стандартты кілтжиынның бірнеше түрі бар.

UNIХ қолданушылары үшін Sun Type 5, Apple Macintosh үшін өзіне сәйкес кілтжиындар бар. Кеңінен қолданылып жүрген ІВМ РС/АТ (102 немесе 102 пернелі) кілтжиын.

Дисплей- телевизорлық монитор немесе сұйық кристалды панель.

Символдық және графикалық болып бөлінеді.

Символдық дисплейде алфавитті символдық информацияларды, графиктік дисплейде- символдық информациямен қатар график, схема, суреттер және сызбалар түріндегі графиктік информацияларды да көруге болады. Экранның размерлері де әртүрлі болмақ.