Компьютердің архитектурасы

ЭВМ-НІҢ АРХИТЕКТУРАСЫНЫҢ НЕГІЗГІ  ТҮСНІКТЕРІ

 Тізбекті қатынасты жады. Жадына ұйымдастыру тәсілдері. Жадының көлемін ұлғайту тәсілдері.    Дербес компьютерді бағдарламалық қамтамасыз ету.

Қазіргі заманғы бағдарламалық  қамтамасыз ету (БҚ)-компьютерде ақпаратты  автоматтандырып өңдеуді жүзеге асыруға  мүмкіндік беретін бағдарламалар  жиынтығы.

     Мақсаты мен  жүзеге асыратын қызметтеріне  қарай кез келген бағдарлама  екі топтың біріне: БҚ-ның жүйелік  (жалпы) және қолданбалы (арнайы) тобының біріне жатады.

Жүйелік БҚ-ға:

• операциялық жүйелер мен оларды пайдалану интерфейсі;
• бағдарламалау жүйелері;
• техникалық қызмет көрсету бағдарламалары жатады.

Математикалық соопроцессор

Жүйелік шина

Негізгі жады

ПЗУ

тұрақты е.с.қ.

ОЗУ

оперативті

е.с.қ.

Сыртқы  жады

НЖМД

Қатты магниттік диск жетегі

СНГМД

Иілгіш магнитті диск жетегі

таймер

Видео адаптер

Принтер адаптері

Желілік адаптер

Байланыс  каналы

монитор

принтер

микропроцессор

Арифметикалық логикалық құрылғы

Микропроцессорлық жады

Басқару құрылғысы

Интерфейстік  жүйе

Пернетақта  интерфейсі

пернетақта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Микропроцессор- дербес компьютердің орталық блогы болып табылады. Ол машинаның барлық блогының жұмыстарын ұйымдастыру, басқару үшін арналған. Микропроцессор құрамына; арифметикалық  логикалық құрылғы, микропроцессорлық  жады, басқару құрылғысы, интерфейстік жүйе енеді.

Басқару құрылғысы-машинаның  барлық блоктарына көрсетілген уақыт  мезгілінде басқару сигналдарын  жібереді. Кейде оны басқару импульстары деп те атайды. Ондай импульстарды ол тактілік тактілік импульстар генераторынан алады.

Арифметикалық логикалық құрылғы.Сандық және символдық информациялар мен арифметикалық және логикалық операциялар жүргізеді.

Жалпы дербес компьютердің типі онда оналастырылған микропроцессордың  үлгісімен анықталады.Мысалы, алғашқы  шығарылған 8086,8088 номерлі IBM PC компьютерлерінде INTEL фирмасы дайындаған осы үлгілі 16 разрядты микропроцессорлар пайдаланылды. Олардың адрестік шинамен интерфейсі 20 разрядты және осыған сәйкес ОЕСҚ-ң көлемі 1 мбайт болатын.

ОЕСҚ (оперативті есте сақтау құрылғысы)- арифметикалық-логикалық  операцияларды орындау алдында  және орындау процесінде берілгендер  мен программалар уақытша сақталатын ішкі жадтың  негізгі бөлімі. Оның көлемі адрестік шинаның разрядтылығына байланысты.

 Кестеде IBM PC типті кейбір  компьютерлердің шығарылу жылдары  микропроцессорларының үлгілері  мен разрядтылығы, ОЕСҚ-ң сыйымдылығы  көрсетулі.

 

№	жыл	Компьютер типі	Микропроцессор үлгісі	разрядтылығы	Адрестік шинаның разрядтылығы	ОЕСҚ
1	1981	IBM PC, PC, ХТ	8086,8088	16	20	1 Мбайт
2	1983	IBM PC, АТ	80286	16	24	16 Мбайт
3	1985	IBM PC, АТ	80386,80386 DX	32	32	4 Гбайт
4	1989	IBM PC, АТ	80486,80486 DX-50	32	32	4 Гбайт

 

Компьютер жұмысының жылдамдығы үшін, оған балама етіп, электрондық  схемалардың жұмыс ритмін ұйымдастыратын электр импульстерінің тактілік жиілігі  алынған. Импульстің көзі – түрлі  сигналдар арасындағы үзілістерді  ұйымдастырушы микросхемадан тұратын  импульс генераторы (генератор-өндіруші). Кәзіргі кездегі кәсіби компьютерлерде пайдаланылатын микропроцессорлар, типіне қарай, 4-50 МГц шамасындағы тіпті 100МГц тактілік жиілікпен жұмыс  істей алады.(1МГц=1000000такт/с).

Математикалық амалдарды  орындауға арналған қосымша процессор  да бар. Одан бөліп көрсету үшін біріншісін орталық процессор деп атайды.

Орталық процессор- ЭЕМ негізгі  блогы, оның негізінде деректерді өңдеу  және нәтижені есептеу жүреді.Әдетте орталық процессор бірнеше аппаратура бағанын ұсынады және температурасы, ылғалдылығы қалыпты электромагниттік өтулерден және шаңнан сақталған  жеке жерде орналасады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДЕРБЕС КОМПЬЮТЕР  АРХИТЕКТУРАСЫ 

 

ЭЕМ-нің құрылымы оның техникалық көрсеткіштері мен мүмкіндіктері  көбінесе оны пайдаланудың мақсаттарын  анықтайды. Дегенмен бағдарлама мен  бастапқы деректерді машинаға енгізу қажетті операцияларды орындау  үшін керек. ЭЕМ оның құрылымдық ерекшеліктеріне  байланыссыз мына құрылғылардан  тұрады:

1) Процессор

2) Негізгі жады (есте сақтау  құрылғысы)

3) Шеткі аймақтық құрылғылар  

 

Негізгі жады ақпаратты сақтауға арналған. Ол өзі: оперативтік жад және тұрақты жад деп екіге бөлінеді. 

 

ОЗУ – оперативтік жады

ПЗУ – тұрақты жады

Оперативтік жадыға осы кезде  қажетті ғана ақпарат сақталады. Компьютер өшкен кезде оперативті жадыдағы ақпарат өшеді. Компьютердің жұмыс істеу жылдамдығы оның оперативтік  сйымдылығына байланысты.

Тұрақты жады ақпаратты оны  дайындау барысында электрондық  немесе механикалық әдіспен жазылады.

1) Д.К. қайта қосқан кезде  жүйелік блоктың жұмыс істеуін  тексеретін тестті бағдарлама.

2) Шеткі аймақтық құрылғылар (дискжетек, пернетақта, монитор  және т.б.) жұмысын басқаратын  бағдарлама.

3) Дискінің қай жерінде  операциялық жүйе жазылғандығын  білдіретін ақпарат.

Негізгі жады регистрлерден  тұрады. Регистр – ақпаратты екілік кодта уақытша сақтайтын құрылғы. Регистрдегі еске сақтау құрылғысы  – триггер деп аталады. Триггер  деп 0 немесе 1 деген екі күйдің бірінде  болатын құрылғыны айтады.

Регистрдегі триггерлер саны компьютердің разрядтылығы немесе өнімділігі деп аталады. 8, 16, 32, 64 және т.с.с. 

 

Процессор немесе микропроцессор

Бұл құрылғының негізгі атқаратын  қызметі машина жадына келетін ақпаратты  түрлендіру. Процессордың құрамында  басқару құрылғысы, арифметикалық  логикалық құрылғы, регистрлер болады.

Процессорлардың бір –  бірінен өзгешелігі олардың типтерінде (модель) және оның қарапайым амалдарды  орындайтын жұмыс жылдамдығының  көрсеткіші – мегогерцте.

Кең тараған түрлері:

INTEL 8088 – 5Mhz

INTEL 80286 – 20Mhz

………………….

INTEL 486 – 100Mhz

Pentium – 75Mhz

………………….

Pentium 4 3000Mhz

Процессордың жұмыс жылдамдығының  көрсеткішіне сәйкес оның бағасы да анықталады.

Кейде құрылымның ерекшеліктеріне  қарай 1 модельге кіретін процессорлардың  жиіліктері әр түрлі бола береді. Жиілігі  артқан сайын оның жылдамдығы да өсе  түседі. IBM тәрізді компьютерлерде INTEL фирмасының және басқалардың үйлесімді  микропроцессорлары пайдаланылады.

Процессор мен негізгі  жады аналық платада орналасады. Қосымша  плата контроллер арқылы дискжетек, тышқан, принтер және т.б. магистраль проводтар (шина) арқылы байланыстырылады.

Жүйелік блок құрамы: Микропроцессор, оперативті жады, аналық плата, қоректену  блогы, қатқыл диск, және т.б.

Мәтіндік және графикалық ақпаратты шығару үшін монитор немесе дисплей қолданылады. 

 

Шеткі аймақтық құрылғылар. 

 

Принтер: мәтінді немесе графикалық ақпаратты қағазға түсіру (матрицалық, лазерлік, сия бүріккіш).

Плоттер немесе график сызғыш: үлкен форматтағы графиктік мәліметтерді қағазға шығаруға арналған.

Сканер: графиктік немесе мәтіндік мәліметтерді компьютерге енгізуге арналған.

CD ROM: компакт дискілерді оқуға арналған құрылғы.

Модем: телефон желісі арқылы басқа компьютерлермен ақпарат алмасуға арналған құрылғы.

Стример: мәліметтерді магниттік лентада сақтауға арналған.

Желілік адаптер: компьютерді жергілікті желіде қолдануға мүмкіндік береді. 

 

 Д.К. құрылымы

АЛҚ – арифметико-логикалық  құрылғы

БҚ – басқару құрылғысы