Компьютердің құрылымы және жұмыс істеу принципі



1 ДЕРБЕС КОМПЬЮТЕРЛЕРДІҢ ҚҰРЫЛЫМЫ ЖӘНЕ ОНЫҢ ЖҰМЫС ІСТЕУІ
2 МИКРОПРОЦЕССОР (МП)
3 Қосымша құрылғылар
Бұл дербес компьютердің орталық блогы есепті, машинаның барлық жұмысын басқару үшін және ақпаратпен арифметикалық және логикалық операцияны орындауға арналған.
Микропроцессор, немесе оны әдетте процессор деп атайды, компьютердің миы болып табылады. Процессордың негізгі бөліктері — арифметикалық-логикалық құрылғы, басқару блогы, жады регистрлері (2-сурет).
Арифметикалық-логикалық құрылғыда сандық және символдық информациялар арифметикалық және логикалық операциялар орындалады.
Басқару құрылысы компьютердің барлық компоненттерінің жұмысын үйлестіреді, яғни белгілі бір басқару сигналдарын (басқарушы импульстарды) калыптастырып, қажетті уақытта оларды жіберіп тұрады, операцияларды орындау үшін жад ұяшықтарының адресін пішімдейді және адрестерді ЭЕМ-ның сәйкес блоктарына жібереді.
Тактілік жиілік пен разрядтылық процессордың сипаттамасы болып табылады.
Жұмыс барысында процессор уақыт бірлігіне, бөлінген нақты операцияларды (жазу, оқу, екі санды қосу сияқты) орындайды, яғни белгілі бір уақыт аралығы такт болып табылады. Неғұрлым бір тактіге аз уақыт кетсе немесе процессордың тактілік жиілігі жоғары болса, соғұрлым ақпараттық өңделуі тезірек болатыны анық .
Процессордың тактілік жиілігі мегагерцпен өлшенеді. 1МГц тактілік жиілік процессордың секундына бір миллион қарапайым операцияларды орындауымен пара-пар. Pentium процессорының тактілік жиілігі қазір 2ГГц деңгейіне дейін жетеді.
Процессорда өңдеу кезінде оған түсетін мәліметтердің мазмұнын сақтауға арналған өзінің үяшығының ішкі жады болады. Оларды регистрлер деп атайды. Процессордың регистрлерінде мәліметтер бір байтта, екі байтта немесе сегіз байтта орналасуы мүмкін. Бұл бір байтты регистрлі процессордың, немесе оны тағы да сегіз разрядты процессор деп те атайды, бір тактіде бір байт өлшемдегі мәліметтерді өндей алатындығын білдіреді. Процессордың разряды неғүрлым көп болса, онда компьютер соғұрлым көп ақпаратты бір такт ішінде өндеуі мүмкін. Регистрлер машинаның жоғары тез әрекеттілігін қамтамасыз ету үшін колданылады.

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі:  Материал
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:   
КОМПЬЮТЕРДІҢ ҚҰРЫЛЫМЫ ЖӘНЕ ЖҰМЫС ІСТЕУ ПРИНЦИПІ

ДЕРБЕС КОМПЬЮТЕРЛЕРДІҢ ҚҰРЫЛЫМЫ ЖӘНЕ ОНЫҢ ЖҰМЫС ІСТЕУІ

Біз дербес компьютер қандай құрылғылардан тұратынын және олардың
атқаратын қызметін жалпы түрде қарастырдық. Бұл бөлімде біз дербес
компьютер құрылымына және жұмыс істеу принципіне толығырақ тоқталамыз. 1-
суретте IBM PC дербес компьютерлерінің құрылымдық схемасы келтірілген.
Дербес компьютер негізгі блоктарын және олардың жұмыс істеуін қарастырамыз.

1-сурет. Компьютер құрылымы
МИКРОПРОЦЕССОР (МП)
Бұл дербес компьютердің орталық блогы есепті, машинаның барлық жұмысын
басқару үшін және ақпаратпен арифметикалық және логикалық операцияны
орындауға арналған.
Микропроцессор, немесе оны әдетте процессор деп атайды, компьютердің миы
болып табылады. Процессордың негізгі бөліктері — арифметикалық-логикалық
құрылғы, басқару блогы, жады регистрлері (2-сурет).
Арифметикалық-логикалық құрылғыда сандық және символдық информациялар
арифметикалық және логикалық операциялар орындалады.
Басқару құрылысы компьютердің барлық компоненттерінің жұмысын
үйлестіреді, яғни белгілі бір басқару сигналдарын (басқарушы импульстарды)
калыптастырып, қажетті уақытта оларды жіберіп тұрады, операцияларды орындау
үшін жад ұяшықтарының адресін пішімдейді және адрестерді ЭЕМ-ның сәйкес
блоктарына жібереді.
Тактілік жиілік пен разрядтылық процессордың сипаттамасы болып табылады.
Жұмыс барысында процессор уақыт бірлігіне, бөлінген нақты операцияларды
(жазу, оқу, екі санды қосу сияқты) орындайды, яғни белгілі бір уақыт
аралығы такт болып табылады. Неғұрлым бір тактіге аз уақыт кетсе немесе
процессордың тактілік жиілігі жоғары болса, соғұрлым ақпараттық өңделуі
тезірек болатыны анық .
Процессордың тактілік жиілігі мегагерцпен өлшенеді. 1МГц тактілік жиілік
процессордың секундына бір миллион қарапайым операцияларды орындауымен пара-
пар. Pentium процессорының тактілік жиілігі қазір 2ГГц деңгейіне дейін
жетеді.
Процессорда өңдеу кезінде оған түсетін мәліметтердің мазмұнын сақтауға
арналған өзінің үяшығының ішкі жады болады. Оларды регистрлер деп атайды.
Процессордың регистрлерінде мәліметтер бір байтта, екі байтта немесе сегіз
байтта орналасуы мүмкін. Бұл бір байтты регистрлі процессордың, немесе оны
тағы да сегіз разрядты процессор деп те атайды, бір тактіде бір байт
өлшемдегі мәліметтерді өндей алатындығын білдіреді. Процессордың разряды
неғүрлым көп болса, онда компьютер соғұрлым көп ақпаратты бір такт ішінде
өндеуі мүмкін. Регистрлер машинаның жоғары тез әрекеттілігін қамтамасыз ету
үшін колданылады.

Компьютердің өнімділігі ішкі жад көлеміне, процессордың тактілік
жиілігіне, процессордың разрядтылығына, кеңарна (магистраль) разрядтылығына
байланысты.
Микропроцессордың интерфейстік жүйесі процессордың ДК-нің басқа
құрылғыларымен байланысын іске асырады.
Сұрақтар мен тапсырмалар:
1. Процессор қандай қызмет атқарады?
2. Микропроцессордың құрамына қандай құрылғылар кіреді?
3. Арифметикалық-логикалық құрылғылар қандай қызмет атқарады?
4. Басқару құрылысы не істейді?
5. Тактілік жиілік дегеніміз не?
6. Процессордың разрядтылығы дегеніміз не?
Ішкі жад
Компьютердің ішкі жады негізгі болып табылады, өйткені процессор тек
сонымен ғана тікелей жұмыс істейді. Процессорды информациямен қамтамасыз
етіп, үнемі жұмыс істейтін болғандықтан, оны оперативті деп те атайды.
Ішкі жад есте сақтау құрылғысының екі түрінен тұрады: тұрақты есте сақтау
құрылғысы (TЕCҚ және оперативті есте сақтау құрылғысы (ОЕСҚ).
ТЕСҚ тұрақты программалық және анықтамалық ақпараттарды сақтау үшін
қолданылады, ондағы сақталатын ақпаратты тек жылдам оқуға ғана (ТЕСҚ-да
ақпаратты өзгертуге болмайды) мүмкіндік береді.
ОЕСҚ ақпаратты (программаны және мәліметтерді) уақытша жазу, сақтау және
оқу үшін арналған. Компьютерді өшірген кезде оперативті жадының мазмұны
өшіріледі.
Компьютердің ішкі жады реттелген электрондық элементтердің жиынтығынан
тұрады. Әрбір элемент екі тұрақты жағдайдың біреуінде тұруы мүмкін. Яғни,
екілік разряд болып табылады немесе, басқаша айтқанда, бір бит ақпаратты
сақтай алады. Жадтың сегіз элементі бір байт ақпаратты сақтауы мүмкін.
Компьютердің ішкі жадындағы әрбір байттың өз нөмірі болады.
Ұяшық деп аталатын жадының бөлігін кұрайтын байттар жағдайға байланысты
екіден, төрттен, сегізден бірігуі мүмкін. Бұл жағдайда кіргізілген
байттардың (реті бойынша біріктірілген) біріншісінің нөмірі ұяшықтың нөмірі
болады. Мысалы, егер ұяшык З, 4, 5 нөмірлі байттардан құрылған болса, онда
ұяшықтың нөмірі 3 болады. Ұяшықтың нөмірі ұяшықтың адресі деп аталады.
Осылайша, компьютердің жады ұяшықтардан тұрады, әрбір ұяшықтың өз адресі
болады. Ұяшықтың адресін біле отырып, оған ақпараттарды жазуға немесе одан
ақпараттарды оқуға болады.
Ішкі жад дегеніміз - берілген уақытта процессормен өңделетін мәліметтерді
және программаны сақтауға арналған электронды элементтердегі жад.
Сыртқы жад
Сыртқы жад дербес компьютердің сыртқы құрылғыларына жатады және есептерді
шешуге қашанда қажет болуы мүмкін кез келген ақпаратты ұзақ уақыт сақтау
үшін қолданылады. Кей жағдайда, сыртқы жадыда компьютердің барлық,
программалық жасаулары сақталады.
Сыртқы жад еске сақтау құрылғылардың әр алуан түрлерінен тұрады, бірақ,
кез келген компьютерде бар, ал неғұрлым кеңірек тараған түрі - қатты (ТҚМД)
және иілгіш (ТИМД) магниттік дискілерде, магниттік ленталарда (стримерлер),
оптикалық дискілерде (CD-ROM — Compact Disk Read Only Memory - тек қана
оқитын жады бар компакт диск) және магнитті-оптикалық дискілерде
жинақтаушылар болып табылады. Бұл жинақтаушылардың қызметі — үлкен өлшемді
ақпараттарды сақтау оперативті сақтау кұрылғысында сақталатын ақпаратты
сұраныс бойынша жазу және шығару. ТҚМД мен ТИМД бір-бірінен сақталатын
ақпарат көлемімен іздеу уақытымен, ақпаратты жазуымен және оқуымен
түбегейлі ерекшеленеді.
Олардың көлемі әрқалай, жазу және сақтау әдістері әр түрлі,
информацияларды оқу және жазу құрылғылары да әр түрлі болады.
Ішкі жадыда мәліметтер мен программалар ұяшықтарда байттар мен байттардың
тобы сиякты орналасады. Олармен қатынасу ұяшықтардың адрестері бойынша іске
асырылады.
Сыртқы жад құрылғысы мүлдем басқа. Мүнда сақталатын ақпараттардың көлемі
үлкен болғандықтан, байттық әдіс қолайсыз. Біріншіден, үлкен болғандыктан.
Екіншіден, пайдаланушы үшін киыншылықтары болғандықтан. Процессормен жұмыс
істейтін ішкі жадтан айырмашылығы — сыртқы жад кұрылғысымен (ақпараттарды
жазу және сақтау кезінде) адамға тікелей қатынас жасауға тура келеді. Және
байттық тәсілде ол (адам) үнемі құрылғының типімен, ондағы информацияның
берілу үлгісімен танысып-талдап отыруы қажет, байттың мазмұны не —
мәліметтер ме немесе программалар болғанымен байланысты, олардың қандай
түрге жататынын анықтауға күш салу керек.
Бұл проблемаларды шешу үшін сақтау құрылғыларының түріне, тасушының
типіне, оның көлеміне, жазу және оқу жылдамдығына қатыссыз-ақ,
ақпараттардың арнайы формасы ойланып шығарылған болатын. Ақпарат
тасымалдаушыда аты бар нақты порция түрінде жазылады. Мұндай құрылым
файлдық деп, ал порция файлдар деп аталады.
Файлдарды басқару операциялық жүйенің негізгі қызметі болып табылатын
файлдық жүйеде іске асырылады.
Файлдармен орындалатын операциялардан басқа, файлдық жүйенің міндеті
-файлдарды сақтауды және оларға жылдам қатынауды қамтамасыз етуді
үйымдастыру болып табылады.
Файлды үш түрлі жағдайда орналастыруға болады: бір деңгейлік, көп
деңгейлік және кестелік.
Бір деңгейлік схема кезінде файлдар бірінен кейін бірі тізбектеліп
орналасады. Файлдарды іздеу барлық файлдардың аты бойынша тізбектей қарау
арқылы іске асады.
Кестелік сақтау кезінде олардың қиылысуында орналасқан қатар мен бағана
нөмірі файлдың координаты болып табылады.
Көп деңгейлік жүйеде файлды іздеу файлдың толық аты бойынша іске
асырылады. Файлдың толық аты дегеніміз осы файлдың өз аты және берілген
жүйеде оның түрған жері көрсетілген жазба екенін білдіреді.
Windows оперциялық жүйесінде көп деңгейлік жүйе орнатылған.
Жүйелік шина
Процессор мен жадты ақпараттық кеңарна немесе ішінде басқа да шиналар
орналасқан: мәліметтер мен адресті беру кеңарнасы бар шиналар қосады (2-
сурет). Олардың әрқайсысы сегіз, он алты немесе отыз екі желіден тұратын
жинақты ұсынады. Осыған байланысты оларды сегіз, он алты немесе отыз екі
разрядты шина деп атайды.
Ішкі жад Процессор

берілгендер
адрестер

2-сурет. Процессор мен ішкі жадтың өзара қарым-қатынасы.

Мәліметтерді оқыған кезде процессор ұяшықтың адресін адрестің шинасы
бойынша ішкі жадқа береді және осы ұяшықтың мазмұнын мәліметтер шинасы
бойынша алады. Жазу кезінде ұяшықтың адресін адрестің шинасы бойынша ішкі
жадыға жібереді және осы ұяшыққа жазылатын ақпаратты мәліметтер шинасы
бойынша қайта жібереді.
Мәліметтер шинасы мен адрестер шинасынан баска жүйелік шинаға машинаның
барлық блоктарына нүсқаулар ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Дербес компьютердің даму тарихы
Компьютермен оқытудың негіздері
КОМПЬЮТЕР АРХИТЕКТУРАСЫН ОҚЫТУДЫҢ ЛОГИКАЛЫҚ ҚҰРЫЛЫМЫ
Негізгі жады - ақпараттарды сақтау құрылғысы
Компьютерлік вирустар, Антивирустар, Компьютер архитектурасы
Компьютердің құрылымын және оның даму тарихын, принциптерін зерттеу
Ақпараттық технологиялардың анықтамалары
ЭЕМ даму тарихы. Есептеу техникасының даму тарихы мен кезеңдері
Photoshop ортасында «Компьютер архитектурасы» пәнін оқыту әдістемесі
Дербес электронды есептеу техникасының архитектурасы
Пәндер