ЭЕМ-нің базалық элементтері

Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

Дайындаған:Кунапьянова Р. Б

Тексерген:Жаксыгулова Д. Д

Семей 2015

ЭЕМ құрылысының негізгі принциптерін 1945 жылы венгер текті көрнекті американ математигі Джон фон Нейман ұсынған болатын. Нейман бойынша негізгі бөліктер басқару құрылғысы (БҚ) және арифметикалық-логикалық құрылғы (АЛҚ) (әдетте олар орталық процессорға біріктірілген), жады, сырқы жады, енгізу және шығару құрылғылары болып табылады.

ЭЕМ-нің 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 қораптың шеткі тақшалармен жалғастырады.

Бес базалық элементін атап көрсетті:

арифметикалы-логикалық құрылғы (АЛҚ),

басқару құрылғысы (БҚ),

есте сақтау құрылғысы (ЕСҚ),

ақпаратты енгізу

шығару құрылғылары.

Арифметикалы-логикалық құрылғы (АЛҚ)

Программа командалары бойынша арифметикалық амалдарды орындап, мәлімет кодтарын түрлендіреді. Басқару құрылғысы компьютердің барлық блоктарының жұмысын қадағалайды. Ол белгілі бір кезекпен компьютер жедел жадындағы командаларды біртіндеп орындатып отырады. Командаларды орындау мәлімет біткенде немесе программа аяқталғанда (ток өшкенде) тоқталады.

ЭЕМ-дерде арифметикалық-логикалық құрылғылар дербес схемотехникалық блок болып табылмайды. Ол компьютердің микропроцессорының құрамына кіреді. ЭЕМ-дерде арифметикалық-логикалық құрылғылар дербес схемотехникалық блок болып табылмайды. Ол компьютердің микропроцессорының құрамына кіреді.

Универсалды схемаларды құрастырған кезде негіз ретінде 4 биттік азайтқыщ сумматор алғаны дұрыс болады. Бұл схемада кіріс сигналдары А В таңдау бойынша қосылады не азайтылады. Қосымша А және В сигналдарды өңдейтін операциялар: Логикалық көбейту ЖӘНЕ Логикалық қосу НЕМЕСЕ НЕМЕСЕ ЕМЕС

АЛҚ 4 биттік сөз үшін кеңейтілген азайтөыш сумматордан құрастырылады. 4 Биттік кіріс таңдалған төрт мультиплексор арқылы 4 биттік Z шығысына береді.

АЛҚ 4, 6, 8, 16 биттік микросхема түрінде жасалады.

Бағдарламалық басқарушы компьютер бағдарламада орын ауыстыратындай дамытатын болсақ нәтижесінде микропроцессорды аламыз. Микропроцессордың негізін АЛҚ команда сануышы регистрлер және басқару жүйесі.

Микропроцессордың басқару болып табылады, бірақ басқару үшін қажетті есептеулер де қажет.

Микропроцессордың әр түрлі қасиеттерімен көптеген түрлері бар. Қазіргі таңда шамамен микропроцессордың 60 типтері бар. Бәрі де бір микросхема негізінде құрастырылған.

Егер соңғы қолданылатын регистрге байланысты талап етсе, дискреттi сигналдардың беруiн схема Ттл деңгейлерге шығу белгiлерiнiң регистрi және өзгерулер схемасынан тұруы керек. Дискреттi сигналдардың берулерi үшiн өздерiнiң сигналдарының 10 дәрежелерi және регистрдi басқаруды бiр сигнал керек болады.

Басқару құрылғысы

Басқару құрылғысы компьютердің ең күрделі құрылғыларының бірі. Ол кодты шиналар арқылы машинаның барлық блоктарына берілетін басқару сигналдарын өңдейді. Бұйрық регистрлері - еске сақтаушы оегистрлер, мұнда операцияға қатысушы бұйрықтар кодтары, орындалатын операциялар кодтары мен операндтар адрестері сақталады. Опрерация дешифраторы - логикалық блок, ол регистрден келіп түскен операция коды бар бұйрыққа сәйкес өзіндегі көптеген шығу ұяларының бірін таңдайды.

Құрылымы жағынан ерекшелігі көп деп отырған «ЭНИАК» - тің өзі 18000 электронды лампа мен 1500 электрлі - механикалық реледен тұрады. Бұл есептеу машинасының негізгі кемшілігі құрылымы өте күрделі әрі есеп шығаруға қолданылуы қиын болды. Өйткені программаны машинаға қолмен енгізді. Соған байланысты машинаның жылдамдығы үлкен болғанымен, оны есеп шығаруға дайындау жұмысы көп уақыт алды. Осы маңызды мәселені 1947 жылы Джон фон Нейман (Иоганн) (1903 - 1957) шешті. Ол айырым жасалған программа бойынша машина өзін - өзі басқару керек екендігін айтты. Соның нәтижесінде машинада басқару құрылғысы пайда болды.

Басқару құрылғылары (БҚ) - Орындалып жатқан операцияларда қолданылатын басқару импульстерін (сигналдары) қажет кезінде қалыптастырып, машинаның барлық блоктарына жібереді. БҚ - жад ұяшықтарының адресін жасайды және бұл адрестерді ЭЕМ- нің сәйкес блоктарына жөнелтеді.

ЭЕМ-нің есте сақтау құрылғылары (ЕСҚ) .

Оперативті есте сақтау құрылғысы немесе ЭЕМ-нің жедел жадысы (RАМ), сондай-ақ тұрақты есте сақтау құрылғысы (RОМ) компьютердің 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.

Еске сақтау құрылғысы ЭЕМ жадысының қызметін атқарады және деректер мен программалар командаларын сақтауға арналған. ЕСҚ-на алдан ала тапсырманы шешуге арналған программа және бастапқы деректер, ал тапсырманы шешу барысында аралық және ақырғы нәтижелер жазылады. Қажет болған жадыға бұл деректер оқылады және ЭЕМ-нің басқа блоктарына бағытталады.

ЕСҚ, негізінен, сыйымдылығымен және жылдамдығымен сипатталады.

Сиымдылық-ЕСК-да бір мезгілде сақтауға болатын ақпараттар бірлігінің максималды саны (белгілі бір разрядты машиналық сөздер немесе байттар) . Сиымдылықтың үлкен болуына байланысты (1012 битке дейін) үлкенірек өлшем бірліктері қолданады: киллобайт-к (1Кбайт=1024 байт), мегабайт-М(1Мбайт=1024 Кбайт), гигобайт-Г(1Гбайт=1024Мбайт) . Жылдамдық бағаланатын ЕСК-ң уақытының параметрлері-жазу циклы.

ЕСК жіктелуі: ЕСК-ң атқаратын қызметтеріне қарай былай жіктеледі.

- Сыртқы ЕСҚ, бірнеше ондаған немесе жүздеген мегабайтты сиымдылықты ақпараттардың үлкен көлемін сақтауға арналған.

- Жедел жады құрылғысы-тапсырманы шешудің ағымдық кезеңінде интенсивті қолданылатын ақпараттарды сақтауға арналған.

- Жоғарыда жедел жады құрылғысы-тапсырманы шешідің ағымдық кезеңінде интенсивті қолданылатын ақпараттарды сақтауға арналған. Бұл жадының жылдамдығы процессор жылдамдығымен өлшеуге болады.

- Буферлік ЕСШ (БЕСҚ) деректерді уақытша сақтауға арналған.

Жедел есте сақтау микросхемалары.

Енгізу-шығару құрылғылары

Енгізу құрылғысы арқылы өнделетін ақпараттар, бағдарламалар компьютердің жедел жадысына енгізіледі, ал шығару құрылғысы арқылы нәтижелерді, аралық мәндерді адам түсінетін тілде шығарылады. Енгізу құрылгыларына пернетақта, тышқан, джойстик, өлшеу кұралдары, түрлі түсті қалам, сканер жатады.

Дербес компьютердің сыртқы құрылғылары оның интерфейсіне қосылады, ол қосымша операцияларды орындауға арналған. Арналуы бойынша сыртқы құрылғыларды төмендегідей бөлуге болады:

Ұқсас жұмыстар

Джон фон Нейманның архитектурасы

ДЭЕМ-нің программалық жабдықтары. Программалар жайлы

Орта мектептегі информатика оқулықтарына талдау

ЭЕМ-ді функционалды ұйымдастыру түсінігі

ДЭЕМ - нің жабдықтары туралы ақпарат

ДЭЕМнің программалық жабдықтары

Есептеу техникасының даму тарихы туралы

ДЭЕМ - нің программалық жабдықтары. Программалар жайлы ақпарат

Ақпарат және оны өрнектеу жолары. Ақпаратты өлшеу. Информатика ұғымы. Ақпараттық технологиялар және техника. Есептеу техникасының даму тарихы

ДЭЕМ – нің программалық жабдықтары туралы

Пәндер