Компьютерлік техниканың дамуы және компьютер архитектурасы

Жоспар
Кіріспе

1. Есептеу техникасының даму тарихы. ЭЕМ буындары.
2. ДК архитектурасы.
3. Микропроцессорлар. Микропроцессор түрлері.
4. ДК есте сақтау құрылғылары.
5. ДК негізгі сыртқы құрылғылары. Қоректендіру көзі.
6. Байланыс және телекоммуникация құрылғылары.
7. Әртүрлі ДК жүйелік шиналар.
8. Кеңейту шиналары
9. ДК негізгі сипаттамалары. Компьтердің сыртқы жад құрамы.

Компьютер – мәліметтерді өңдейтін және есептеулер жүргізетін, сонымен қатар символдармен манипульдеудің басқа да есептерін жүзеге асыратын бағдарламалық электронды құрылғы. Компьютерлердің екі негізгі класы бар:
1)мәліметтерді сандық екілік код түрінде өңдейтін цифрлік компьютерлер;
2)есептелінетін шамалар аналогы болып табылатын физикалық шамалардың үзіліссіз өзгеруін өңдейтін аналогтық компьютерлер (уақыт, электрлік қуат және т.б.).
Компьютерлердің әрекет ету принцптері алдын ала берілген, арифметикалық, логикалық және басқада операциялар тізбектері нақты анықталған бағдарламалардың орындалуынан тұрады.
Кез-келген компьютерлік бағдарлама оқшауланған командалар тізбегінен тұрады.
Команда – бұл компьютер орындауға тиісті операциялардың сипатталуы. Әрбір команда да өз коды (шартты белгілеу), бастапқы мәліметтер (операндтар) және нәтижелер.
Мысалы, команда «екі санды қосу» операндтары болып қосылғыштары, ал нәтижесі болып – оның қосындысы табылады. Командада «стоп» операндысы жоқ, ал оның нәтижесі болып бағдарлама жұмысын тоқтату табылады.
Команда нәтижесі осы команда үшін компьютер конструкциясына жазылған нақты анықталған ережелер бойынша жетілдіріледі.
Компьютермен орындалатын командалар жиыны осы компьютердің команда жүйесі деп аталады.
Компьютерлер секундына бірнеше миллион операцияларды құрайтын өте жоғары жылдамдықта жұмыс істейді.
Дербес компьютерлер төмендегідей қасиеттерге ие жаңа компьютерлік ақпараттық технологияларға өтуге қабілетті болып келеді:
• қолданушымен ақпараттың, бағдарламалық және техникалық интерфейстерінің құрылуы;
• қолданушымен диалог режиміндегі ақпараттық үрдістердің орындалуы;
• интегралданған мәліметтер қоры негізіндегі барлық үрдістерді аппараттық түрде сүйемелдеу;
• қағазсыз технология
Компьютер - бұл ақпаратты тасымалдайтын, өндейін және жинақтаушы көп функционалды электрондық құрылғы.
Компьютер архитектурасына оның логикалық ұйымдастырылуын, құрылымы мен ресурстарын, яғни есептеу жүйелер құрамын жатқызуға болады.
Көптеген ЭВМ негізінде 1945 жылы Джон Фон Нейманмен қалыптасқан принциптер жатыр:
• бағдарламалық басқару принціпі (бағдарлама аңықталған тізбекте үрдіспен автоматты түрде бірінен соң бірі орындалатын командалар жиыннынан тұрады.).
• жадтық біртектілік принціпі (бағдарламалар мен мәліметтер біржадыда сақталады (командалармен орындалатын әрекеттерді мәліметтермен де орындауға болады.).
• адрестілік принціпі (негізгі жады құрылымдық түрде нөмерленген ұяшықтардан тұрады.)
Осы принціптермен құрылған ЭВМ классикалық архитектурадан тұрады (фон Нейман архитектурасы).

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

Компьютерлік техниканың дамуы және компьютер архитектурасы

Глоссарий (анықтама, сөздік);
computer – есептеуіш;
Mother Board- аналық плата;
slot – саңылау;
Daudhte Board – еншілес плата;
БҚ- басқару құрылғылары;
МПЖ- Микропроцессорлық жад;
НЖ - негізгі жад;
АЛҚ - Арифметика-логикалық құрылғылар;
IO -InputOutput port – Енгізу - шығару порты;
Interface - Интерфейс;
МКШ - мәліметтердің кодтық шинасы;
АКШ - адрестің кодтық шинасы;
ИКШ - инструкцияның кодтық шинасы;
ТЕҚ - тұрақты есте сақтау құрылғысы;
ОЕҚ - оперативті есте сақтау құрылғысы;
CD-ROM Compact Disk Read Only, DVD, Memory –тек оқылатын жадты компакт
диск;
Таймер – бұл қажет жағдайда уақыттың ағымдық моментін автоматты түрде
түсіруді қамтамасыз ететін машина ішілік электрнды сағат;
СҚ - Сыртқы құрылғылар;
СЕҚ - сыртқы есте сақтау құрылғылары;
МИПС (MIPC -Vega Instruction Per Second) - фиксирленген үтірлі (нүктелі)
сандармен миллиондаған операциялар;
МФЛОПС (MFLOPS- Mega Floating Operations Second) - жылжымалы үтірлі
(нүктелі) сандармен миллиондаған операциялар;
КОПС (KOPS- Kilo Operations Per Second) - төмен өнімділікті ЭЕМ үшін
сандармен кейбір орташаландырылған мың операциялар;
ГФЛОПС (GFLOPS - Gigа Floating Operations Per Second) – жылжымалы үтірлі
(нүктелі) сандармен секундына миллиард операциялар шапшаңдықты өлшеу
бірліктері болып табылады.

Есептеу техникасының даму тарихы. ЭЕМ буындары.
Компьютер – мәліметтерді өңдейтін және есептеулер жүргізетін, сонымен
қатар символдармен манипульдеудің басқа да есептерін жүзеге асыратын
бағдарламалық электронды құрылғы. Компьютерлердің екі негізгі класы бар:
1)мәліметтерді сандық екілік код түрінде өңдейтін цифрлік компьютерлер;
2)есептелінетін шамалар аналогы болып табылатын физикалық шамалардың
үзіліссіз өзгеруін өңдейтін аналогтық компьютерлер (уақыт, электрлік қуат
және т.б.).
Компьютерлердің әрекет ету принцптері алдын ала берілген,
арифметикалық, логикалық және басқада операциялар тізбектері нақты
анықталған бағдарламалардың орындалуынан тұрады.
Кез-келген компьютерлік бағдарлама оқшауланған командалар тізбегінен
тұрады.
Команда – бұл компьютер орындауға тиісті операциялардың сипатталуы.
Әрбір команда да өз коды (шартты белгілеу), бастапқы мәліметтер
(операндтар) және нәтижелер.
Мысалы, команда екі санды қосу операндтары болып қосылғыштары, ал
нәтижесі болып – оның қосындысы табылады. Командада стоп операндысы жоқ,
ал оның нәтижесі болып бағдарлама жұмысын тоқтату табылады.
Команда нәтижесі осы команда үшін компьютер конструкциясына жазылған
нақты анықталған ережелер бойынша жетілдіріледі.
Компьютермен орындалатын командалар жиыны осы компьютердің команда
жүйесі деп аталады.
Компьютерлер секундына бірнеше миллион операцияларды құрайтын өте
жоғары жылдамдықта жұмыс істейді.
Дербес компьютерлер төмендегідей қасиеттерге ие жаңа компьютерлік
ақпараттық технологияларға өтуге қабілетті болып келеді:
• қолданушымен ақпараттың, бағдарламалық және техникалық
интерфейстерінің құрылуы;
• қолданушымен диалог режиміндегі ақпараттық үрдістердің орындалуы;
• интегралданған мәліметтер қоры негізіндегі барлық үрдістерді
аппараттық түрде сүйемелдеу;
• қағазсыз технология
Компьютер - бұл ақпаратты тасымалдайтын, өндейін және жинақтаушы көп
функционалды электрондық құрылғы.
Компьютер архитектурасына оның логикалық ұйымдастырылуын, құрылымы мен
ресурстарын, яғни есептеу жүйелер құрамын жатқызуға болады.
Көптеген ЭВМ негізінде 1945 жылы Джон Фон Нейманмен қалыптасқан
принциптер жатыр:
• бағдарламалық басқару принціпі (бағдарлама аңықталған тізбекте
үрдіспен автоматты түрде бірінен соң бірі орындалатын командалар
жиыннынан тұрады.).
• жадтық біртектілік принціпі (бағдарламалар мен мәліметтер біржадыда
сақталады (командалармен орындалатын әрекеттерді мәліметтермен де
орындауға болады.).
• адрестілік принціпі (негізгі жады құрылымдық түрде нөмерленген
ұяшықтардан тұрады.)
Осы принціптермен құрылған ЭВМ классикалық архитектурадан тұрады (фон
Нейман архитектурасы).
ДК архитектурасы әрекет принціптерін, компьютердің ақпараттық
байланыстарымен негізгі логикалық тораптарының өзара байланысуын аңықтайды.
Яғни олар:
- Орталық процессор;
- Негізігі жады;
- Сыртқы жады;
- Перифериялық құрылғылар;

ДК архитектурасы.
Процессор архирекурасын анықтайтын негізгі электроедық компоненттер
жүйелік немесе аналық (Mother Board) деп аталатын компьютердің негізгі
плата (тақшасында) орналасады. Ал қосымша құрылғылардың контроллерлері мен
адаптерлері, немесе осы құрылғылардың өзі кеңейтілі плата түрінде (Daudhte
Board – еншілес плата) орындалады және кеңейтілуі көлемдерінің көмегімен
кеңейтілуі сламы (ағымы slot – саңылау) деп аталатын шинаға қосылады.
Компьютер архитектурасы әдетте, қолданушылар үшін тиімді оның
қасиеттер жиынтығымен аңықталады. Мұнда басты көніл құрылымына және негізгі
және қосымша деп бөлуге болатын машинаның функционалдық мүмкіндіктеріне
аударылады.
Негізгі функциалары ақпараттық өнделуі мен сақталуын, ақпараттардың
сыртқы объектілермен алмасуын аңықтайды. Қосымша функциалар негізгі
функцияның орындалуы тиімділігі оның жұмысының тиімді режимін қамтамссыз
ету, қолданушымен диалог құру, жоғары сенімділікті және т. б. жоғарылатады
Компьютер құрылымы- бұл осында енгізілнтін компьютердің өзара
әрекеттесу принциптерін, ретін және құралын орнататын модель. Дербес
компьютер- бұл әмбебаптылық және жалпықолжетімді қолданушылар талаптарын
қанағаттандыратын шағын (столдық) немесе тасымалды ЭЕМ.
ДК жетістіктері болып:
- жеке сатып алушылар үшін құнының аз болуы;
- қоршаған орта шарттарына арнайы талаптарсыз эксплуатацияның
автономдылығы;
- оның басқару, ғылым, білім беру және т.б. сфераларда әртүрлі
қолданылу адаптивтілігін қамтмасыз ететін архитиктура иілгіштігі;
- қолданушының ешқандай арнайы профессионалды дайындығынсыз жұмыс
істеу мүмкіндігін қанағаттандыратын операциялық жүйе мен бағдарламалық
жасақтамалардың “достастығы”;
- жұмыстың жоғарғы сенімділігі табылады.
Дербес компьютер құрылымы:
ДК негізгі блоктарының белгілеулері мен құрамын қарастырайық.
Ескерту. Осында және ары қарай ДК ұйымдастыру қазіргі кезде кеңінен
таралған IBM PC – компьютерінің қолданылуымен қарастырылады

Микропроцессорлар. Микропроцессор түрлері.
Микропроцессор (МП). Машинаның барлық блоктарының жұмысын басқаруға
және ақпараттармен орындалатын арифметикалық және логикалық операцияларын
орындау үшін арналған ДК орталық блогы.
Микропроцессор құрамына мыналар кіреді:
- басқару құрылғылары (БҚ) – машинаның барлық блоктарын қажеті уақыт
моментінде белгілі басқару сигналдарын береді және
қалыптастырады.(басқару импульстері);
- орындалатын операциялармен қолданылатын жас ұяшықтар адресін
қлыптастырады және осы адрестерді ЭЕМ-нің сәйкес блоктарына жібереді.
- Микропроцессорлық жад (МПЖ) жазбамен ақпараттарды берудің аз уақыт
сипатталуын қамтамасыз етедімашина жұмысының жуық арадағы тактісінде
есептеліну үшін қолданылатын және негізгі жад (НЖ) әрқашанда
микропроцоссордың жылдам әрекет ету жұмысының тиімділігі үшін қажетті
жазбаны іздеу және акпаратты санау жылдамдығын қамтамасыз ете алмайды.
Арифметика-логикалық құрылғылар(АЛҚ)- сандық және символдық ақпараттармен
орындлатын барлық арифметикалық және логикалық операциялардың орындалуы
үшін арналған (ДК кейбір модельдерінде АЛҚ операцияларының орындалуын
жылдамдататын қосымша математикалық сопроцессор қосылады);
Регистірлер - әртүрлі ұзындықтағы жадының тез әрекеттесетін
ұяшықтары.
-микропроцессордың интерфейстік жүйесін – ДК –ның басқа да құрылғыларымен
байланысын жүзеге асырады, яғни ол МП ішкі интерфейсінен, буферін есте
сақтау регистрлері және жүйелік шина мен енгізу – шығару порттарын басқару
сызбаларынан тұрады. Интерфейс (Interface) – олардың тиімді өзара
әрекеттесуін қамтамасыз ететін құрылғылардың сәйкестенуі мен компьютер
құрылғыларының байланысу жиынтығы
Енгізу – шығару порты (IO –InputOutput port) микропроцессорға ДК –ң басқа
да құрылғыларын қосуға мүмкіндік беретін сәйкестену аппаратурасы.
Жүйелік шина. Бұл компьютердің барлық құрылғылары арасындағы байланыс
пен сәйкестілікті қамтамасыз ететін негізгі интерфейстік жүйе

ДК есте сақтау құрылғылары.
Жүйелік шина төмендегілерден тұрады:
мәліметтердің кодтық шинасы (МКШ);
адрестің кодтық шинасы (АКШ);
инструкцияның кодтық шинасы (ИКШ);
қоректену шинасы.
Жүйелік шина ақпарат тасымалдануының үш бағытын қамтамасыз етеді.
микропроцессор мен негізгі жад арасындағы;
микропроцессор мен сыртқы құрылғылардың енгізу –шығару порттары арасындағы;

негізгі жады мен сыртқы құрылғылардың енгізу –шығару порттары арасындағы
(жадыға тікелей қатынау режимінде);
Негізгі жад (НЖ) – машинаның басқа да блоктары ақпараттарын
оперативті алмастыру және сақтау үшін арналған. НЖ тұрақты есте сақтау
құрылғысы (ТЕҚ) және оперативті есте сақтау құрылғысы (ОЕҚ) сияқты есте
сақтау құрылғыларының екі түрінен тұрады.
ТЕҚ өзгертілмейтін (тұрақты) бағдарламалық және анықтамалық ақпараттарды
сақтау үшін арналған және осында сақталған ақпараттарды ғана оперативті
санауға мүмкіндік береді ТЕҚ- дағы ақиқаттарды өзгертуге болмайды. ОЕҚ
оперативті жазбаса, ақпараттарды сақтау және сақтау (бағдарламалар және
мәліметтер) үшін арналған. Оперативті жадының негізгі жетістігі ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.