Ақпараттық технологиялар жайлы

1) Ақпараттық технологиялардың даму тарихы;
2) Микропроцессорлық жүйелердің жалпы құрылымы;
3) Сыртқықұрылғылар;
4) Есте сақтау құрылғылары;
5) Жады;
6) Мәліметтерді тасымалдау құралдары.

Компьютер (ағылш. computer — есептеуші) есептеулер жүргізе алатын, мәліметтерді өңдей алатын және басқа да көптеген операцияларды жүзеге асыратын программаланған электрондық құрылғы. Компьютерді тек cандық ақпаратты өңдейтіндігіне байланысты электрондық есептеуіш машина (ЭЕМ) деп атады.
Электрониканың дамуына сәйкес электрондық есептеуіш машиналар тек математикалық есептерді ғана емес, кез келген түрдегі ақпаратты өңдеуге қабілетті болып, көптеген салаларда жиі қолданылатын болды, тіпті, ол жұмыс құралына айнала бастады. Сол себепті оны компьютер деп атауға ауысты.
Компьютердің архитектурасы Джон фон Нейман ұсынған қағидаларды басшылыққа алып құрылған және бұл қағидалар әлі күнге дейін өз күшін жойған жоқ.
1. Программалық басқару қағидасы (программа процессорда автоматты түрде бірінен кейін бірі белгілі бір тізбектелген ретпен орындалатын командалар жиынтығынан тұрады).
2. Жадтың бірдей қызмет ету қағидасы (программалар мен мәліметтер белгілі бір жадта сақталады және мәліметтермен орындалатын әрекеттерді командаларға да орындауға болады).
3. Адрестік қағида (негізгі жад нөмірленген ұяшықтардан тұратын құрылым ретінде қарастырылады).
Осы қағидаларға сәйкес компьютердің архитектурасын негізгі логикалық түйіндер: орталық процессор, негізгі жад, сыртқы жад, перифериялық құрылғылар анықтайды.

1) Медешова А.Б. «Информатика негіздері», Орал-2011 жыл.
2) Ермеков Н.Т. «Информатика элементтері», Астана 2007 жыл.
3) “Қазақ Энциклопедиясы”, ||-том
4) Қазбекова Б.К. «Компьютер архитектурасы», Актау 2011 жыл.

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:

1) Ақпараттық технологиялардың даму тарихы;
2) Микропроцессорлық жүйелердің жалпы құрылымы;
3) Сыртқықұрылғылар;
4) Есте сақтау құрылғылары;
5) Жады;
6) Мәліметтерді тасымалдау құралдары.

Компьютер (ағылш. computer -- есептеуші) есептеулер жүргізе алатын, мәліметтерді өңдей алатын және басқа да көптеген операцияларды жүзеге асыратын программаланған электрондық құрылғы. Компьютерді тек cандық ақпаратты өңдейтіндігіне байланысты электрондық есептеуіш машина (ЭЕМ) деп атады.
Электрониканың дамуына сәйкес электрондық есептеуіш машиналар тек математикалық есептерді ғана емес, кез келген түрдегі ақпаратты өңдеуге қабілетті болып, көптеген салаларда жиі қолданылатын болды, тіпті, ол жұмыс құралына айнала бастады. Сол себепті оны компьютер деп атауға ауысты.
Компьютердің архитектурасы Джон фон Нейман ұсынған қағидаларды басшылыққа алып құрылған және бұл қағидалар әлі күнге дейін өз күшін жойған жоқ.
1. Программалық басқару қағидасы (программа процессорда автоматты түрде бірінен кейін бірі белгілі бір тізбектелген ретпен орындалатын командалар жиынтығынан тұрады).
2. Жадтың бірдей қызмет ету қағидасы (программалар мен мәліметтер белгілі бір жадта сақталады және мәліметтермен орындалатын әрекеттерді командаларға да орындауға болады).
3. Адрестік қағида (негізгі жад нөмірленген ұяшықтардан тұратын құрылым ретінде қарастырылады).
Осы қағидаларға сәйкес компьютердің архитектурасын негізгі логикалық түйіндер: орталық процессор, негізгі жад, сыртқы жад, перифериялық құрылғылар анықтайды.

Есептеуіш техниканың даму тарихы:

Жылы

Сипаттама

Леонардо до Винчи еңбектерінде санау және сандарды сүйек, тас арқылы есептеулер, есептеу техникасының қажеттігі туралы ойлар кездеседі.

500

Біздің эрамыздың 500 жылдары абак, кейіннен есепшоттар пайда болды.

1642
Қосындылағыш машинаны Б.Паскаль ойлап тапты.

1673

Төрт амалды орындайтын арифмометрді Г.Лейбниц ойлап тапты.

1833
Ағылшын Чарльз Беббидж үлкен математикалық кестемен есептеулер жүргізу үшін аналитикалық машина ойлап тапты.

Программист Августа Ада Лавлейс АҚШ әскери басқармасының сұранысына байланысты ЭЕМ-ге арналған алғашқы программаны дүниеге әкелді.

1890
Американдық Герман Холлерит халық санағын жүргізудегі әкесінің жұмысын жеңілдету мақсатымен статистикалық табулятор деп аталатын машинаны жасады. Бұл машина әлемге кең таралды, сондықтан ол мекемеге, 1924 жылдан
IBM фирмасына айналды.

1936

А.Тьюрингтің алгоритмдік әмбебап есептеу құрылғысы бойынша теориялық жұмысы.

1942
Американдық Говард Айкеннің басшылығыме IBM фирмасының қолдауымен алғашқы программалық басқарылатын компьютер - Mark-1 жасалды.

1945
Американдық Джон фон Нейман "Предварительный доклад о машине Эниак" деген есепті баяндамасында компьютердің құрылысы мен жұмыс жасау қағидаларын атап көрсетті:
1.Арифметикалық-логикалық құрылғы.
2. Басқару құрылғысы.
3. Жады.
4. Ақпаратты енгізу-шығару құрылғысы.

1946
Американдық П.Экерт пен Дж. Моучли алғашқы қуатты электронды-цифрлық компьютерді "Эниак" (ENIAC - Electronic Numerical Integrator and Calculator) жасады Ол 40 тақтадан тұрды, онда 18000 электрондық шам, 1500 реле болған.

1958

Американдық Джек Килби интегралдық схеманы құрастырды. Ол қазіргі компьютерлерде пайдаланылады.

Нортон Питер операциялық жүйе жұмысын жеңілдету мақсатымен графикалық қабықшаны ойлап тапты.

1975

Студенттер Пол Аллен мен Билл Гейтс программалау тілі Бейсикті ойлап тапты, Microsoft фирмасын ашты.

1996

Қазіргі компьютер -- бұл ақпаратпен жұмыс жасауға арналған әмбебап, көп қызметтік, электрондық автоматты құрылғы. Компьютерлер қазіргі таңда ақпаратпен жұмыс жылдам жасауда адамның көмекшісі. Қазір компьютерлердің алуан түрлері бар: қалталық, үстелдік, ноутбук, т.б.

1975 жылы АҚШ-та тұңғыш дербес компьютердің (алдағы жерде ДК) көптеп шығарылуы адамзат қызметінің барлық саласында төңкеріс жасаған еді. Алғашқы ДК жеке тараптардан электронды- есептеуіш машиналарын құрастыру мүмкіндігін қамтамасыз ететін электронды блоктар түрінде құрылды. Мұндай жиындар әуесқой
электрондық құрастырғыштарда үлкен табыспен қолданылды. 1981 жылдан бастап модульді-блоктық құрылымы бар ДК шығарыла бастады. Бұл машиналар есептеуіш техника мен программалау саласында білімі жоқ тұтынушыларға үлкен ЭЕМ-ді қолдану
экономикалық жағынан тиімсіз болған мекемелерде және ұйымдарда тікелей миниЭЕМ орнатылды. ДК түрлі мамандардың жеке еңбегінің өнімділігін бірнеше рет арттыратын көпшілік қолданатын және әмбебап құрал-сайман. ДК қолданушымен сұхбаттық режимде автономиялық түрде жұмыс істеуге арналған. Қазіргі уақытта алғашқы үлгілері 1981 жылда пайда болып IBM клонының дербес компьютерлері кеңінен қолданылады.Танымалдығы жөнінен бұлардан ДЕС (Digital Equipment Corporation) клонының дербес компьютерлерін таралуы боиынша 2-ші орындағы ДК Macintosh
фирмасының Apple компьютерлері едәуір төмен.
Қазіргі уақытта шетелде ең көп таралған компьютерлердің үлгілері Pentium және Pentium-pro микропроцессоры бар IBM PS болып табылады.
Микропроцессор ДК-тің негізі болып табылады. Техниканың және микропроцессорлар технологиясының дамуы ДК буындарының алмасуымен анықталады.
Бірінші буын (1975-1985ж.ж) - 8 разрядты МП базасында.
Екінші буын (1981-1985ж.ж) - 16 разрядты МП базасында.
Үшінші буын (1986-1992ж.ж) - 32 разрядты МП базасында.
Төртінші буын (2000-қазіргі уақытқа дейін.) 128(256) МП базасында.
Компьютерлердің цифрлық және аналогтық деп аталатын негізгі екі тобы белгілі.
Микропроцессор-кез-келген микропроцессорлық жүйелердің орталық бөлігі (МПС) - командалық циклді тарататын АЛУ және ЦУУ енеді. МП тек МПС құрамында МП басқа зерде, енгізуқортынды құрылым, қосалқы схемалар (такталық генератор, ПДП және тоқтату бақылаушылары, шиналық қалыптастырушы, защелктер-тіркеуші және т.б.) Процессор программистпен ойластырылған және бағдарламалық кодтың модулі ретінде ресімделген бағдарламаны орындайтын құрал болып табылады. Процессор не істейтінін түсіну үшін ІВМ РС-біріккен компьютер жүйелік компоненттер аясын қарастырамыз. Бұл компьютерлік архитектурамен процессорларды қолдану аясы шектеледі. ІВМ РС-біріккен компьютер фон-нейман архитектурасы деп аталатынды таратуды ұсынады. Машина басқару блогынан, арифметикалық-логикалық құралдан, (АЛУ), зердеден және енгізуқортынды құралдан тұрады. Орындалатын әрекеттер орталық процессордың негізі болып табылатын басқару блогымен және АЛУ анықталады. Орталық процессор зердеден командаларды орындайды және басқару блогында адрес счетчигімен кезекті командалар беріледі. Бұл принцип басқарудың берілуі деп аталады. Бағдарлама жұмыс істейтін негіздер алдағы уақытта қолдану мақсатында мағыналар сақталатын өзгертілгенаталған зерде аясында енгізе алады. Фон-нейманды архитектура - құрудың ерекше варианты, сонымен қатар көрсетілген принциптерге сәйкес келмейтін басқалары да бар. Қазіргі заманғы компьютерлер осы принциптерге негізделген. Архитектуралық процессор мағынасында оның бағдарламалық моделі, яғни бағдарламалық-көрінгіш құралдары түсіндіріледі. Микроархитектура мағынасында осы бағдарламалық модельдің ішкі таратылуы түсіндіріледі. Қазір процессорлардың екі әмбебап категорияға бөлінетін RISC CISC RISC Reduced Instruction Set әмбебап Computer көптеген архитектуралары әрекет етеді. Бұл процессорлар әмбебап тағайындау регистрлерінің жинақтауы болады және олардың сандары үлкен болуы мүмкін. Команда жүйелері жайлылығымен ерекшеленеді , инструкция кодының нақты құрылымы бар,. Нәтижесінде аппараттық тарату мұндай архитектурамен шығындармен осы инструкцияларды орындауға жол береді. Анықталған артық жерін береді және регистрлерді сәйкестендіреді. CICS-Complete Instruction Set Computer инструкцияға толық х86 отбасына жататын процессорлар. Инструкцияларды орындау үшін қажет такталардың саны өсіп келеді. х86 процессорлары дүниежүзінде ең күрделі команда жүйесіне ие. Регистрлердің құрамы және тағайындаулары біртекті емес, команданы кең көлемде жинау инструкцияларды кодтандыруды күрделендіреді. Инструкцияларды орындау үшін қажет такталар саны көбейеді. х86 процессорларының дүниежүзіндегі ең қиын команда жүйесі бар . х86 отбасы процессорларында 486 бастап CICS процессор RISC ядро бар құрама архитектура қолданылады.
Кез-келген МПС төмендегі негізгі бөлікті атап айтуға болады:
* процессорлық модуль
* зерде
* ішкі құрылым (ЗУ ішкі+енгізуқортынды құрылым)
* бөлу жүйесі
* зердеге тіке қол жеткізу жүйесі

МПС процессорымен басқа құрылымдарымен байланысы радиальды байланыс принциптерімен, жалпы шинамен және құрама тәсілдерімен жүзеге асырылады. МПС біртекті әсіресе 8 және 16 разрядты процессорларында Жалпы шина байланыс принциптерін алды яғни барлық құрылымдар бір образбен интерфейске қосылады. (1.1. сурет)
Интерфейстің барлық сигналдары негізгі үш топқа бөлінеді-негіздер, адрестер және басқару. Белгілі болғандай процессор компьютердің негізгі есептеуіш блогы және көп деңгейде оның күшін анықтауыш болып табылады. Процессор - программист ойлаған және бағдарламалық кодтың модулі ретінде ресімделген бағдарламаны орындаушы болып табылады. Процессор не істейтінін түсіну үшін біріккен компьютерді ІВМ РС жүйе компоненттерінің аясында қараймыз, Осы компьютерлік архитектурамен әрине процессорларды қолдану сферасы шектелмейді.
Бәріне танымал ІВМ РС - біріккен компьютер есептеуіш машиналардың фон-неймандық архитектурасын таратуды ұсынады. Бұл архитектура Джон фон-Нейман 1945 жылы ұсынылған және төмендегі негізгі признактары бар. Машина басқару блогынан, арифметикалық-логикалық құралдан (АЛУ) , зердеден және енгізуқортынды блогынан тұрады. Одан сақтаушы бағдарлама концепциясы таратылады: негіздер және бағдарламалар бір зердеде сақталады.

1.1Сурет Фон-Нейман архитектурасы

1.2.Сурет Гарвардтық архитектура
Егер зердені бағдарлама зердесіне және негіздер зердесіне бөлсек онда Гарвардалық архитектураны аламыз.
Фон-найманды архитектура - ЭВМ құрудың бір варианты ғана емес басқа да көрсетілген принциптеріне сәйкес қазіргі заманғы компютерлердің көбісі осы принципте негізделген, қоса айтқанда фон-неймандық машиналарды қосқанда көп процессорлық кешендер.
Тоқтату - Фон-нейман машиналарынан қазіргі заманғы архитектураның бірінші ерекшелігі. Тоқтату жұмысы тоқтату сигналы түскеннен кейін процессор ағымды бағдарламаның орындалуын тоқтату керектігімен және тоқтату процедурасына дайындығын бастаумен шектеледі.

1.3. Сурет Тоқтатумен фон-нейман архитектурасы
ЗТҚ (Зердеге тікелей қол жеткізу) - фон-Нейман машинасынан қазіргі заманғы архитектураның ерекшілігі екінші ерекшілік. ЗТҚ ақпартқа единица жіберу шығындарын қысқартады.
Сыртқы құрылғылар. Қосымша құрылғыларға мыналар жатады:
енгізу құрылғылары: тышқан, джойстик, өлшеу құралдары, сканер, сандық фотокамера, микрофон, т. б.
Шығару құрылғылары: принтер, графиксалушы, колонкалар, модем, т. б.
Әрбір сыртқы құрылғы компьютердің жүйелік блоктарына арнайы блоктар, порттар арқылы жалғанады.Бұл құрылғылардың барлығы сыртқы құрылғылар деп аталады. Өйткені олардың барлығы жүйелік блокқа жалғанып тұрады. Ал жүйелік блоктың ішінде орналасқан құрылғылар ішкі деп аталатынын біз білеміз.
Компьютердің сыртқы құрылғыларының бірі - монитор немесе дисплей. Бұл негізгі құрылғылардың бірі, сонымен қатар шығару құрылғысына жатады.
Дисплей - компьютердің экранына мәтіндік және графикалық ақпаратты шығарады.
Дисплей электронды - сәулелік түтікшеден, қоректендіру блогынан және сәулені басқарушы электрондық блоктан тұрады.
Мониторлар екі белгісі бойынша жіктеледі.
Бейнелеу түсі бойынша
Шығаратын ақпараты
1. Монохромды (қара, ақ, градияциясы сұр) Символдық
2. Түрлі - түсті Графикалық
Монитордағы кез келген көрініс түрлі түсті нүктелерден немесе сұр нүктелерден тұрады. Мұндай нүктелерді пиксельдер деп атайды. Түрлі түсті монитордың экранындағы әр пиксель қызыл, жасыл, көк түстердің бірімен боялған ұсағырақ үш нүктеден тұрады. Тік және көлденең орналасқан пиксельдер саны монитордың ажырату қабілетін көрсетеді.
Пиксельдер саны көп болған сайын, оның ажырату қабілеті де жоғары, яғни монитор да жақсы болады.
1982ж - CGA - 320x200
1984ж - EGA - 640x350
Қазіргі мониторлар VGA - 640x480
SVGA - 800x600, 1248x1024
Қазіргі мониторлардың басты бөлігі - электронды - сәулелік түтікше (ЭСТ) болып табылады.
ЭСТ іші люминоформен қапталған, тік төртбұрышты экраны бар, енсіз шыны цилиндр.
Бұл сәуле барлық пиксель торларының жолдарын рет - ретімен периодты түрде жүгіріп өтеді, осы кезде жарықтанған нүктелерге сәуле түседі де, көрінбейтін нүктелерде үзіледі. Экрандағы нүктелерге әрбір секунд сайын 50 - 60 рет жоғары жиілікпен сәуле өтіп отырады. Мұндай жиілікте адамның көзі жыпылықтағанын байқамайды, оған кескі болып көрінеді.
Соңғы кезде сұйық - кристалды матрица негізінде жасалған жұқа, жалпақ мониторлар көптеп қолданылуда.
Компьютер мониторы электромагнитті және ультрадыбыс сәуле шығарады. Сондықтан экранның алдында ұзақ уақыт отыруға болмайды.
Пернетақта (клавиатура)- компьютерге әріптік - сандық ақпараттарды енгізуге арналған құрылғы. Қазіргі пернетақталарда 101 немесе 105 перне болады.
Пернелер бірнеше блокқа бөлінеді:
- символдық пернелер: алфавиттік - цифрлық және таңбалық пернелер;
- функционалдық немесе жетек пернелер (F1 - F12);
- арнайы операцияларды орындайтын пернелер: Enter, Esc, Tab. Ctrl, Alt;
- меңзерді басқару және редакциялау пернелері: Page Up, Page Down, Home, Insert, Delete;
- Cандық пернелер.
Enter немесе енгізу пернесі. Бұл ең басты перне. Бос орын - ең ұзын перне, символдарды бір бірінен ажырату үшін қолданылады.
немесе Backspace пернесі курсордың сол жағында тұрған символдарды өшіреді.
Shift пернесі - бұл бір мезгілге үлкен әріппен жазуға арналған перне.
Caps lock - бұл пернені бір басса, ары қарай үлкен әріппен жазылады.
Delete - курсордың оң жағындағы тұрған символдарды өшіреді.
Кейбір арнаулы пернелер қосымша қызметтер атқарады. Мысалы, Shift, Alt - пернетақтадан тілді ауыстырады.
Num Lock пернесі қосылып тұрғанда сандарды жазу мүмкіндігі болады. Ал егер сөніп тұрса, онда олар бағыттаушы батырмаға айналады.
Esc - бағдарламаны аяқтау, Операцияны болдырмау, кері қайту сияқты амалдарды орындайды;
Page Up, - бір бетке жоғары Page Down - бір бетке төмен, F1 - анықтаманы шақыру.
Home - курсорды сөйлемнің басына апарады. End - курсорды сөйлемнің соңына апарады.
Tab - курсорлы бір позициядан екіншісіне ауыстырады.
Есте сақтау құрылғысы -- сандық код түрінде берілген ақпаратты жазуға, есте сақтауға және қолданушыға беруге арналған құрылғы. Ол есептеуіш машиналарда, басқарудың автоматтандырылған жүйелерінде, телемеханикада, бағдарламамен басқарылатын технологиялық агрегаттарда, т.б. қолданылады. Есте сақтау құрылғысында деректер тасығыш ретінде магниттік таспалар мен дискілер, оптикалық дискілер, шалаөткізгіш құрылымдар, магниттік қабықшалар (пленкалар), т.б. пайдаланылады. Есте сақтау құрылғысының негізгі параметрлері -- сыйымдылық (бір уақытта сақталатын ақпарат мөлшері -- бірнеше ондаған байттан бірнеше Гбайтқа дейін) және айналу уақыты (үзіліссіз екі айналым аралығындағы ең аз уақыт -- ондаған наносекундтан бірнеше милисекундқа дейін). Жедел жады (ЖЖ) - ақпаратты сақтау құрылғысы. Компьютер тоққа қосылып тұрғанда ғана ЖЖ-да ақпарат сақталады, яғни ол уақытта жады және RAM (Random Access Memory) деп аталады. Бұл жады екі бөлікке бөлінеді: біріншісі қолданбалы программалар мен операциялық жүйелер үшін қолданылады, ал екіншісі (жоғарғы жады) қызмет көрсету мақсаттары үшін (ДК құрылғыларын тестілеу программаларын және операциялық жүйені алғаш жүктейтін, экранға бейнені жіберетін программаларды сақтауға арналған).
Тұрақты есте сақтау құрылғысы(ТЕСҚ немесе ROM - read-onlу memorу) - ақпаратты тұрақты есте сақтауға арналған, яғни арнаулы құрылғының көмегіме бір рет жазылады да сонан соң одан тек оқуға болады. ТЕСҚ-сы компьютерді тоққа қосқан соң өзін тексеретін процедура - енгізу-шығару базалық жүйесін (BIOS) қамтиды.
Жедел жадының көлемі үшін қатты дискінің сыйымдылығы көрсетіледі. Қатты магниттік дискіге жинақтауыш (НЖМД немесе винчестер) компьютермен жұмыс жасағанда пайдаланатын ақпаратты сақтауға арналған. Тоққа қосылмаған жағдайда да ақпарат қатты дискіде сақталып тұрады, диск сыйымдылығы біршама үлкен. Қажет болса дискіні бірнеше бөліктерге бөлуге болады, әр бөлігі бөлек логикалық дискінің ролін атқарады.
Ақпаратты бір ДК-ден екіншісіне тасымалдау үшін иілгіш дискетті қолданады.
Ең көп тарағаны өлшемі 3,5 дюйм, ал сыйымдылығы 1,44 Мбайттық дискеттер.
Дискетте кесін жердің орнына жазуға рұқсат беретін немесе рұхсат бермейтін арнайы айырғыш орнатылған. Дискеттегі тесік жабық болса, онда ақпаратты дискетке жазуға рұқсат болмайды, ал ашық болса рұқсат болады. Иілгіш дискіні кейде флоппи диск деп атайды.
Компакт - дискі (СД - диск) ақпаратты сақтауға арналған құрылғы, мұнда ақпарат дискінің бетіндегі шығарылатын және шығалмайтын бөліктердің кезектесуімен кодталады. Компакт-диск шығарылатын өндірісте бұл бет алюминийден істеледі, ал шағылмайтын бөлігін арнайы пресс-формамен батырып із қалдырады. Лазерлік ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.