МАЗМҰНЫ

 

КІРІСПЕ.. 1

І. ТАРАУ. «КОМПЬЮТЕР АРХИТЕКТУРАСЫ» ПӘНІНІҢ МАЗМҰНЫ... 3

1.1 Типтік оқу бағдарламасы.. 3

1.2 Пән бөлімдерінің мазмұны.. 6

1.2.1  Сандық машиналардың арифметикалық және логикалық негіздері 6

1.2.2 ЭЕМ-нің дербес және перифериялық құрылғылары құрылғылары.. 17

1.2.3 Микропроцессорлар және ДЭЕМ-нің архитектурасы.. 24

ІІ. ТАРАУ. «КОМПЬЮТЕР АРХИТЕКТУРАСЫ» ПӘНІНІҢ ЭЛЕКТРОНДЫҚ ӘДІСТЕМЕЛІК ҚҰРАЛЫН ЖАСАУ ТЕХНОЛОГИЯСЫ... 30

2.1. Электрондық әдістемелік құралдың тиімділігі 30

2.2. «Компьютер архитектурасы» пәнінің электрондық әдістемелік құралын жасау. 35

Қорытынды.. 38

Пайдаланылған  әдебиеттер: 39

 

КІРІСПЕ

         Еліміздегі экономикалық және әлеуметтік қатнастардың өркендеуі, жоғарғы оқу орнында білім беру жүйесінің жетілдіруді оның мақсатын, мазмұнын оқыту тәсілдерін және компьютерлік технологиямен оқу үрдісін ұйымдастыру шаралары түбегейлі өзгертуді талап етеді.

         Қазіргі жастар қай мамандықты, қай кәсіпті таңдасада компьютермен кездесері ақиқат, сондықтан олар компьютерлік білімін келешек қоғамдағы ролін, ғылымдағы алар орынын айқын түсінуге тиіс.

«Компьютер архитектурасы» пәні 050111-информатика мамандығы студенттерінің негізгі оқытылатын база болып табылады. Бұл пән оқу жоспары бойынша 1-кредит сағат бойынша оқытылады. Осы пәннің типтік бағдарламасында.

Пәннің мақсаттары мен міндеттері, оқу процесіндегі алатын орны. «Компьютер архитектурасы» курсының мақсаты - есептеуіш техниканың қазіргі заманға сәйкес ақпараттарымен жабдықтарын пайдаланып жөндей алатын мамандар даярлау.

Ол информатика пәнің , бағдарламалау, операциялық жүйе, мәліметтер қорын басқару жүйесін оқытуда негізгі база болып табылады.

 Пәнің міндеттері

есептеуіш техниканың негіздерін оку, есептеуіш техника құралдарының құрылу принциптері және әр түрлі ЭЕМ кластарының негізгі ерекшеліктерін оқу, микропроцессорлық жүйе, архитектура және дербес компьютердің жұмыс істеу принциптерін оқу, бағдарламалық құралдармен компьютерді тексеруді үйрену, дербес компьютердін дамуының бағыттарымен танысу.
Пәнді оқу нәтижесінде студенттер хабардар болуы керек:

қазіргі   есептеуіш техниканың дамуы тенденциясынан; дербес компьютерді   қолдану және есептерді   шешу үшін микропроцессор жүйесі мүмкіндіктерінен хабарлар болу керек.

Дипломдық жұмыстың объектісі: КІРІСПЕ,  Типтік оқу бағдарламасы,  Пән бөлімдерінің мазмұны, Сандық машиналардың арифметикалық және логикалық негіздері, ЭЕМ-нің дербес және перифериялық құрылғылары құрылғылары,  Микропроцессорлар және ДЭЕМ-нің архитектурасы, Электрондық әдістемелік құралдың тиімділігі, «Компьютер архитектурасы» пәнінің электрондық әдістемелік құралын жасау, Қорытынды, Пайдаланаылған әдебиеттерден тұрады.

 

 

І. ТАРАУ. «КОМПЬЮТЕР АРХИТЕКТУРАСЫ» ПӘНІНІҢ МАЗМҰНЫ

1.1 Типтік оқу бағдарламасы

«Компьютертер архитектурасы» пәні - мемлекеттік білім беру стандартына сәйкес біліктілік пен білім алуды қамтамасыз етіп дүниетану және жүиелі ойлау қабілетінің қалыптасуына ықпал етеді.

 

Пәннің мақсаттары мен міндеттері, оқу процесіндегі алатын орны.

«Компьютер архитектурасы» курсының мақсаты - есептеуіш техниканың қазіргі заманға сәйкес ақпараттарымен жабдықтарын пайдаланып жөндей алатын мамандар даярлау.

Ол информатика пәнің , бағдарламалау, операциялық жүйе, мәліметтер қорын басқару жүйесін оқытуда негізгі база болып табылады. «Компыотер архитектурасы» курсынан алынған білім мен практикалық біліктілік ғылыми-жаратылыстану пәндерін оқуда сонымен қатар курстық және дипломдық жұмыстарды жазуда қолданылады. Пәнің міндеттері:

• есептеуіш техниканың негіздерін оку;

• есептеуіш техника құралдарының құрылу принциптері және әртүрлі ЭЕМ
кластарының негізгі ерекшеліктерін оқу;

• микропроцессорлық жүйе, архитектура және дербес компьютердің жұмыс
істеу принциптерін оқу;

• бағдарламалық құралдармен компьютерді тексеруді үйрену;

• дербес компьютердін дамуының бағыттарымен танысу;
Пәнді оқу нәтижесінде студенттер хабардар болуы керек:

• қазіргі   есептеуіш техниканың дамуы тенденциясынан;

• дербес компьютерді   қолдану және есептерді   шешу үшін микропроцессор жүйесі мүмкіндіктерінен хабарлар болу керек.

• білуі керек:

•  бүгінгі күнгі есептеуіш техниканың даму тарихымен жағдайын және даму тенденциясын;

•  Есептеуіш машинаның жіктелуі және әртүрлі ЭЕМ кластарының негізгі
ерекшеліктерін;

•  дербес   компьютер   архитектурасын және әртүрлі құрылу принциптерін,
жұмысын;

•  Архитектурасын және микропроцессорлық жинак мүмкіндіктерін;

•  Құрылу принципі және дербес компьютер жұмысы;

• Дербес     компьютерді  тексерудің  қондырғылык  бағдарламалық
құралдары.

 жасай алу керек:

•      Қойылатын есепті талдап жаза білу;

•Алған білімдерді әртүрлі пәндік салада колдану;

•Белгілі  бір кластағы дербеге компьютерде  есептерді   шешу   үшін   қолдану бағытын анықтау;

•Стандартты тексеру құралдарын қолдану;

•Микропроцессорлық   жинақтарды қолдану ерекшелігін білу

қолдана білу керек:

• Компьютермен жұмыс жасауды;

•Дербес   компыотердің   техникалық   және бағдарламалық   кұжаттарымен

жұмыс жасауды;

 

Пән бөлімдерінің мазмұны

Дәрістер

1. Бөлім. Сандық машиналардың арифметикалық және логикалық негіздері

Есептеуіш техниканың даму тарихы,қазіргі заманға компьютерлердің даму кезеңдері. Ақпаратты кодтау тәсілдері, компьютерде ақпараттың берілуі. Негізгі логикалық элементтер.

2. Бөлім. ЭЕМ элементтері және түйіндері.

Элементтер құрлымы және қызметі. Орталық процессордың жалпы құрлымы. Орталық процессордың негізгі элементтері және қолданылуы.  Жалпы құрлымы және оны ұйымдастыру. Жады элементтері, олардың қолданылуы, мүмкіншіліктері және жұмыс жасау принципі. Компьютерлік жады құрлымы. Үзіліс жүйесінің қолданылуы, жұмыс жасау принципі және ұйымдастырылуы. Енгізу-шығару жүйелері. Интерфес қолданылуы және мүмкіндіктері,компьютердің негізгі интерфесі.

3. Бөлім. Перифериялық құралдары

Пирифериялық құралдардың техникалық құралдардың техникалық мүмкіндіктері, құрылымы, қолданылуы. Перифериялық құралдар. Ақпаратты енгізу құралдары. Перне тақта графикалық манипулятор қолданылуы, жұмыс істеу принципі,мүмкіндіктері.Видеоманитор, құрлымы , жүмыс істеу принципі, оның техникалық мінездемесі. ҚМДЖ(қатты машиналық диск жинақ) қолданылуы,жұмыс істеу принципі, техникалық мінездемесі. СD-RОМ ақпаратты енгізу құрылғысы.

 

4. Бөлім. Микропроцессорлар

Микропроцессор түсінігі. Микропроцессор жасау технологиясының түрлері. Микропроцессор буындары және олардың негізгі мүмкіндіктері. Микропроцессордың жалпыланған құрлымы. Микропроцессордың негізгі өндірістік салалары. Болашақтағы микропроцессор. Микропроцессорлік жинақтар.

5.     Бөлім. ДЭЕМ-ң жұмыс істеу принципі және архитектурасы

   Қазіргі компьютердің архитектурасы.Жүйелік плата, оның қолданылу, негізгі элементтері және жүйедегі өзара әрекеті. Жүилік магистраль, жүилік магистральдардың негізгі стандарттары. Жүйелік магистралдарды басқару. Сыртқы қүрылғы (кеңейтілу платалары) адаптерлер.

1.2 Пән бөлімдерінің мазмұны

1.2.1  Сандық машиналардың арифметикалық және логикалық негіздері

Электронды есептеуіш машиналары. XX ғасырдың 1-жартысында радиотехника кең қарқынмен дами бастады. Радиоқабылдағыштар мен радио арқылы хабарбергіш құралдың негізгі элементі электронды-вакуумды шамдар (лампалар) болды.

       Электрондық шамдар алғашқы электрондық есептеуіш машиналарының техникалық негізін салды. Бірінші электронды есептеуіш машинасы 1946 жылы АҚШ-тың Пенсильван университетінде жасалды, оны ENIAC деп атады.

       ENIAC-тың конструкторлары Дж. Моучли және Дж. Эккерт болды. Оның үлкендігі сонша, оны басқа орынға апаруға мүмкіндік болмады. ENIAC-тың салмаға 30т, ал оған 18000 электрондық шамдар орналастырыл-ды, ол бір секундта 15000 қосу, азайту амалдарын, 3000 көбейту амалын орындай алды. Жұмыс кезінде тез қызатын болғандықтан, ол арнайы суытылуды талап етті.

       1946 жылы американ математигі Джон Фон Нейман өз мақаласында ЭЕМ-нің жұмыс атқару принципі мен құрылғыларын толық көрсетті. ЭЕМ жұмысының басты принципі – программалар мен деректердің машинаның жалпы жадында сақталу принципі болды. Мақала мазмұнының идеясы «Джон Фон Нейманның ЭВМ архитектурасы» деп аталды, бұл идея негізінде 1949 жылы EDSAC машинасы құрастырылды.

       Алғашқы ЭЕМ-дер тек бір данадан ғана жасалған. Дамыған елдерде олардың сериялық шығарылуы 1950 жылдардан басталды.

       Бұрынғы Советтер Одағына бірінші ЭЕМ 1947-1948 жылдары академик Сергей Алексеевич Лебедевтің басшылығымен жасалды, оны МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина) деп атады. 1951 жылдан бастап бұл машинада әр түрлі есептеулер жүргізіле басталды.

       Оның жедел жады электрондық шамнан тұрды, оған 100 ұяшық орналастырылды, ол секундына 50 амал орындай алатын болған.

       1952-1953 жылдары оның жетілдірілген түрі БЭСМ (Большая Электронная Счетная Машина) өндіріске қосылды, ол секундына 10000 амал орындайтын болды.

       Оның жедел жадысы алдымен электронды-акустикалық сызықтан, одан соң электронды-сәулелік түтіктен, ал кейініректе ферриттік біліктерден (сердечник) құрылды. Сыртқы жады екі магниттік таспалардан құрылды.

       1960 жылдан бастап бұрынғы Советтер Одағында екінші буындағы машиналар шығарыла бастады. Олар: М-       220, БЭСМ-3, БЭСМ-4, «Урал-11», «Урал-13», «Урал-16», «Минск-22», «Минск-32» және т.б.

 

       ЭЕМ буындары. ЭЕМ-нің даму тарихы бірнеше буындардан тұрады. Буындардың ауысуы электрондық техникалардың дамуына, ЭЕМ-нің элементтік базасына тәуелді болды.

Нөлдік буын.

• б.э.д. 3000 жыл - Ежелгі Вавилонда алғашқы есептегіштер - абак пайда болды.
•  б.э.д. 500 жыл — Қытайда абактың «жаңа» нұсқасы пайда болды.
•  1492 жыл — Леонардо да Винчи өзінің бір күнделігінде он тісті сақиналары бар 13-разрядты есептегіш құрылғының сызбасын көрсеткен. Бұл сызбалар негізінде жұмыс жасайтын құрылғы ХХ ғасырда ғана жасалғанымен Леонардо да Винчи жобасының дұрыстығы расталды.
• 1623 жыл — Вильгельм Шиккард, Тюбинген университетінің профессоры, тісті сақиналар неізінде алты разрядты ондық сандарды қосып және азайта алатын құрылғы жасап шығарды. 1960 жылы профессордың сызбасы бойынша қайта жасалып, дұрыс жұмыс жасайтындығын көрсетті.
• 1630 жыл — Ричард Деламейн шеңберлік логарифмдік сызғыш жасады.
•  1642 жыл - Блез Паскаль «Паскалин» - алғашқы нақты жүзеге асырылған және кең танылған цифрлық есептеуіш құрылғыны ұсынды. Құрылғы прототипі бес разрядты ондық сандарды қосып және азайта алатын еді. Паскаль бұндай есептегіштердің оннан астамын жасады, соңғы үлгілері сегіз разрядты сандармен де жұмыс жасай алатын еді.
• 1673 жыл - көрнекті неміс философы және математигі Готфрид Вильгельм Лейбниц механикалық калькулятор жасады, ол екілік санау жүйесінің көмегімен көбейту, бөлу, қосу және азайтуды орындай алатын еді.
• Осы кездер шамасында Исаак Ньютон математикалық анализ негіздерін қалады.
• 1723 жыл - неміс математигі және астрономы Христиан Людвиг Герстен, Лейбниц жұмыстарының негізінде арифметикалық машина жасады. Машина сандарды көбейту кезінде бүтін бөлігін және тізбектелген қосу амалдарының санын есептей алатын еді. Сонымен қатар бұл машина енгізілген мәліметтерді енгізудің дұрыстығын тексере алатын еді.
• 1786 жыл - неміс әскери инженері Иоганн Мюллер «айырмалық машина» идеясын ұсынды - бұл машина айырмалық әдіспен есептелетін логарифмдерді табуляциялай алатын еді. Лейбництің тісті доңғалақтары негізінде жасалған бұл машина біршама кішкентай (биіктігі 13см, диаметрі 30см) болғанымен, 14-разрядты сандармен негізгі төрт арифметикалық амалды орындай алатын еді.
• 1801 жыл - Жозеф Мария Жаккард бағдарлама арқылы басқарылатын тігін станогын құрды, оның жұмысы перфокарталар жиыны көмегімен көрсетілетін еді.
• 1820 жыл — француз Тома де Кальмар арифмометрлерді алғаш рет өндірістік жағдайда шығарды.
• 1822 жыл — ағылшын математигі Чарльз Бэббидж айырмалық машинаны (математикалық кестелерді автоматты түрде құруға арналған арифмометр) ойлап тапты, бірақ іс жүзінде жасап көрсете алмады.
• 1855 жыл — Стокгольм қаласында ағайынды Георг және Эдвард Шутц Чарльз Бэббидж жұмыстарының негізінде алғашқы айырмалық машина жасады.
• 1876 жыл — орыс математигі П.Л.Чебышев ондықтарды үзіліссіз тасымалдайтын қосқыш аппарат құрды. Бұл ғалым 1881 жылы осы машинаға көбейту және бөлуге арнап қосымша бөліктер жасады.
• 1884—1887 жж — Герман Холлерит электрлік табуляциялық жүйе (Холлерит табуляторын) жасап шығарды, бұл жүйе 1890 және 1900 жылдары АҚШ-тағы, 1897 жылы Ресейдегі халық санағында қолданылды.
• 1912 жыл — орыс ғалымы А.Н.Крылов жобасы бойынша қарапайым дифференциалдық теңдеулерді интеграциялауға арналған машина жасалды.
• 1927 жыл — Массачусетс технологиялық университетінде аналогтық компьютер жасап шығарылды.
• 1938 жыл — неміс инженері Конрад Цузе өзінің алғашқы есептеуіш машинасын жасап, оған Z1 деген ат берді (Оның соавторы ретінде Гельмут Шрейердің есімі де аталады). Бұл толықтай механикалық, бағдарламаланатын цифрлық машина еді. Бұл үлгі іс жүзінде қолданылмады. Оның қалпына келтірілген нұсқасы Берлиндегі неміс техникалық мұражайында сақталған. Осы жылы Цузе Z2 машинасын жасауға кірісіп кетті.
• 1941 жыл — Конрад Цузе Z3 машинасын жасады. Бұл машина қазіргі заманғы компьютердің барлық қасиеттерін ие болатын.
• 1942 жыл — Айова штатының университетінде Джон Атанасов және оның аспиранты Клиффорд Берри АҚШ-тағы алғашқы электрондық цифрлық компьютерді жасап бастады. Бұл машина толықтай аяқталмағанымен (Атанасов әскерге кетті), тарихшылардың айтуына қарағанда, американ ғалымы Джон Мочлидің екі жылдан кейін Эниак ЭЕМ-ін жасап шығаруыны көп әсерін тигізді.
• 1943 жылдың басында алғашқы американдық есептеуіш машина — Марк I жасалды. Бұл машина АҚШ әскери-әуе күштерінің күрделі баллистикалық есептерін шығаруға арналған еді.
• 1943 жылдың соңында арнайы мақсаттарда қолданылатын ағылшын есептеуіш машинасы - Колосс жасалды. Машина фашисттік Германияның құпия кодтарын шешумен айналысты.
• 1944 жылы Конрад Цузе Z4 компьютерін жасап шығарды.
• 1946 жылы алғашқы әмбебап электронды цифрлық есептеуіш машина - Эниак жасап шығарылды.

Кеңес Одағында алғашқы электрондық есептеуіш машинасы Киевте Сергей Алексеевич Лебедевтің басшылығымен 1950 жылы жасалды.

       Негізгі базасы электрондық шамдардан құрылған (ENIAC және басқа да ЭЕМ-дер) ЭЕМ-дер олардың бірінші буынына жатады (1940-1955 жылдар). Оларды қазіргі ЭЕМ-дердің аталары (аналары) деп те атайды.

       Егер Бэббидж машинасын еске алсақ, оны ЭЕМ-дердің арғы атасы деуге болады. Бірінші буындағы машиналарбірнеше жүздеген шаршы метр орын алатын және мыңдаған шамдар орналасқан алып құрылғылар болатын. Программалар мен сандарды оларға енгізу үшін перфоленталар мен перфокарталар пайдаланған. Бұл машиналарға программалар машиналық кодтарда жасалған, сондықтан кез-келген адам программа құра білмеген. Ең жылдам машиналардың еептеу жылдамдығы секундына 20000 амалдан тұрады.

       1955 жылдан бастап екінші буындағы ЭЕМ-дер пайда бола бастады. Оларда электрлік шамдардың орнына жартылай өткізгіштер-транзисторлар пайдаланылды.

       Сонымен, ЭЕМ-нің көлемі бірнеше есе кішірейді, пайдалынылатын электр қуаты да аз болды, онымен қатар олардың амал орындау жылдамдықтары секундына бірнеше он мыңдаған амалға жетті. Онымен қатар жоғары деңгейдегі программалау тілдері де дами бастады: Фортран, Алгол, Кобол және т.с.с. Программалар алгоритмдік тілдерде құрылатын болғандықтан, олар машинаға тәуелсіз болды.

       Көп уақыт өтпей-ақ электрондық өндіріс орындары интегралдық схемалар жасай бастады. Интегралдық схемада кішкентай жартылай өткізгішті кристаллға бірнеше жүздеген, тіпті мыңдаған транзисторлар орналастырылды. Содан кейін бірнеше жүздеген мың транзисторлардан тұратын жартылай өткізгіш кристаллдар- үлкен интегралдық схема (ҮИС) пайда болды.

       Интегралдық схема негізінде құрастырылған ЭЕМ-дер үшінші буындағы машиналар деп аталады. Бұл машиналардың жады үлкен, амал орындау жылдамдығы секундына бірнеше миллион амалға жетті. Сыйымдылығы шексіз, жұмыс орындау жылдамдығы жоғары, сыртқы жадқа сақтау құрылғысы – магниттік дискілер пайда болды.

        Үшінші буындағы машиналарды бір мезгілде бірнеше программалардың қатар орындалуына мүмкіндік туды. Бұндай режим мультипрограммалық режим деп аталды. Осы кездің өзінде-ақ белгілер базасы жасала бастады, бұл ЭЕМ-дерді халық шаруашылығында кеңінен пайдалануға мүмкіндік туғызды.

       1971 жылы АҚШ-тың «Интел» фирмасы алғашқы микропроцессор құрастырды. Бұл компьютердің процессорының жұмысын атқаратын өте үлкен интегралдық схемадан құрастырылған құрылғы болды. Микропроцессорлардың жасалуы информатикадағы үлкен төңкеріс болды. Осының арқасында кішкене ғана ЭЕМ-дер, яғни дербес компьютер пайда болды.

       Қазіргі кезде төртінші буындағы ЭЕМ-дер 70-жылдардан бастап өндіріске енді. Бұл ЭЕМ-дердің біреуінің жады, көлемі және амал орындау жылдамдығы бірінші буындағы ЭЕМ-дердің бірнеше ондағандарымен парапар.

       1980 жылдан бастап АҚШ-тың IBM фирмасы дербес компьютер жасау жолында дүние жүзі бойынша алдыңғы фирмалардың бірі болды. Ал 1990 жылдың басынан бастап көрнекті фирмалардың бірі Apple Corparation болды, ол Macintosh маркалы компьютер шыға бастады. Қазақстан Республикасының Ұлттық радиоэлектроника және байланыс орталығы Германияның Siemens фирмасымен бірлесіп, мектептерге арналған компьютерлер шығару ісін қолға алуда.

       Біз ЭЕМ-нің төрт буынына қысқаша тоқталдық олардың бір-бірінен айырмашылықтары көп және кемшіліктері де жоқ емес. Негізгі кемшіліктің бірі олардың жұмыс атқару үшін арнайы тілдерді пайдалануды қажет ететіндігінде, болмаса, олар сізді түсінбейді. Қалайда бір есепті шешу үшін, оған белгілі бір тілде программа құруымыз қажет.

       Қазіргі кезде көптеген елдерде бесінші буындағы ЭЕМ-ді жасау ісі қолға алынды. Ол машиналар адамды кәдімгі адам сөйлейтін тілде түсінуі қажет. Яғни ЭЕМ «Жасанды интеллект» негізінде құрылуы қажет. Егер бұл идея толығымен іске асатын болса, онда ЭЕМ кәдімгі сіз арқылы информация қабылдайтын болады және берілген алгоритм бойынша программаны өзі құрып, есепті машинаның өзі шешетін болады.

 

Информацияларды кодтау (таңбалау). Қандайда бір алфавитті пайдаланып информация жазуды кодтау деп атайды.

Бір ғана информацияны әртүрлі жолда жазуға болады. Бір белгі тобынан екінші белгі тобына көшіру жолын код  деп атайды.

Информациялардың сақталу, қабылдану, берілу және өңделу жолдары информациялардың жазылу (кодталу) түріне көп тәуелді болады.

Информациялардың кодталуы (кейде оны шифрлау деп те атайды) оның кері кодталуына (декодталуына-декодирование) қолайлы болатындай етіліп жазылуы қажет. Кодталғанда қанша аз алфавит пайдаланса, кері кодтау сонша жеңіл болады. Практика жүзінде информацияларды кодтау үшін Морзе алфавиті немесе екілік алфавит пайдаланылады.

Мысалы, баяғыда жасалған телеграф аппаратын пайдаланғанда, қосқышты өшіріп және жағып отыру арқылы информация берілген. Информацияны пайдаланушының қағазында қосқышты басып тұру уақытына байланысты сызықша және нүкте жазылып отырған. Ондай хабарларды беруге төмендегі Морзе әріпі пайдаланылған.

A .-               F ..-.           L .-..           Q --.-              V …-

B -…         G --.             M --            R .-.                W.--

C -.-.         H ….          N -.             S…                 X -..-

D -..           I ..              O ---           T -                  Y -.--

E .              J .----          P .--.            U ..-                Z --..

K -.-              0 -----        1 .----          2 ..---              3 --

4 ….-             5 …..         6-….           7 --…              8 ---..

9 ----.

       Екілік алфавитте 0 және 1 белгілері пайдаланылған, оларды ондық алфавиттен ажырату үшін екілік код деп атаған. Ағылшын тілінде екілік белгі, Binary digit сөзінен қысқартылып, бит деп аталған. Бұдан кейін ол екілік белгінің бірін (0 немесе 1-ді) бит деп атайтын боламыз.

       Информацияларды бұлайша екі белгімен белгілеу оларды сақтауға, беруге, өңдеуге арналған құрылғылардың конструкциясын жеңілдетеді. Екілік сандар алфавитінің қарапайымдылығы оның есептеу техникасында кең тарауына себеп болды. 0 және 1 мәндері ЭЕМ-дерде «магниттелген-1, өшірілген-0», «заряды бар-1, заряды жоқ-0», «іске қосылған-1, өшірілген-0» сияқты және басқа да физикалық құрылғыны қарапайым етіп қана қоймай, орнықтылық және экономдық қасиетке де ие.

Екілік алфавит көмегімен кез келген алфавиттің символдары кодтар түрінде таңбаланады, яғни бұл кез келген тілде жазылған мәлімет екілік кодтар түрінде бейнеленеді. Екілік алфавит өте қажет екені белгілі болды, ендеше символ түріндегі информацияларды олар арқылы қалай жазуға болады? 0 және 1 белгілері арқылы төрт символды ғана белгілеуге болады, олар: 00, 01, 10, 11- бұл өте аз. Тек орыс тілін кодтауға арнайы белгілерден (?, ! және т.б.) өзге 33 символ қажет болады. Кез келген мәтіндік информацияларды кодтау үшін жоқ дегенде 200-ден астам символ қажет. Сондықтан символдарды кодтау үшін 8 биттің комбинацияларын қолдану (0 мен 1 тұратын 8 белгі) қабылданған. 8 биттен тұратын кодты байт деп атайды.

       0 мен 1-ден тұратын 8 бит, яғни 1 байт арқылы 256 символды кодтауға болады: 00000000, 00000001, 00000010, ..., 11111111.

       Енді бұл арқылы орыс әріптерін ғана кодтап қоймай, латын, қазақ әріптерін де, цифрларды да, тіпті арнайы белгілерді де (графиктік, псевдографиктік) кодтауға болады. Кодталатын символдардың тобын кодтау кестесі деп атайды.

       ASСII коды. Есептеу техникаларында көп пайдалынылып жүрген код ASСII {American Standart Code For Information Interchange- америкалық информация алмасудың стандартты коды} коды болып табылады, ол арқылы кодтау кестесі 1-суретте көрсетілген.

Кодталған кесте 16 жатық және 16 тік жолдан тұрады. Кестедегі символдың орны оналтылық код арқылы кодталған. Кесте екі бөліктен тұрады: стандартты және альтернативті.

          Стандартты бөлікте 128 (0-ден 127-ге дейін кодтар) цифрлар, латын алфавитінің әріптері, компьютер жұмысын басқаратын арнайы символдар орналасқан.

          Альтернативті бөлікте 128 символ орналасқан (128-ден 255-ке дейін), бұларда ұлттық әріптер (орыстың, қазақтың, жапонның және т.б.), псевдографикалық және кейбір арнайы символдар орналасқан. Ондық, екілік, оналтылық жүйедегі сәйкестік сандар кестесі  көрсетілген.

Ондық	Оналтылық	Екілік
0	0	0000
1	1	0001
2	2	0010
3	3	0011
4	4	0100
5	5	0101
6	6	0110
7	7	0111
8	8	1000
9	9	1001
10	A	1010
11	B	1011
12	C	1100
13	D	1101
14	E	1110
15	F	1111

Сәйкестік сандар кестесі

   Мысалы, «Парта» сөзін кодтап көрейік. Ол үшін ASСII кестесінен әр әріпке сәйкес кодтар табамыз: П-F8, А-08, P-09, T-29, A-08. сонымен ПАРТА сөзі бұл кодта былай болады: F8080929087.

       Енді бұл сөзді ASII-ді пайдаланып екілік кодта жазайық: F8-11111000, 08-00001000, 09-00001001, 29-00101001. Бұларды тізбектеп жазсақ: 11111000 00001000 00001001 00101001 11111000 шығады.

       Мәтіндік информацияларды ASСII кестесін пайдаланып. Ол үшін: Мәтіндік әр символдың кодын кестеден табыңыз. Оның коды оналтылық жүйедегі екі саннан тұрады, оның біріншісі символ орналасқан жатық жол, ал екіншісі тік жол нөмірлері. Әрбір табылған оналтылық жүйедегі санды оған сәйкес екілік жүйедегі  санмен алмастырыңыз.

         Бұл процесті керісінше де атқаруға болады, яғни екілік коды бойынша мәтіндегі символдарды анықтауға болады. Мысалы: 010000110100111101001101010100000101010101000100010101010010 коды бойынша мәтінді анықтау қажет. Ол үшін солдан оңға қарай кодты төт-төрттен бөліп шығамыз:

0100   0011   0100   1111   0100   1101   0101   0000   0101   0101   0100   0100   0101   0101   0010.

       Кестеден олардың оналтылық жүйедегі баламасын анықтасақ, COMPUTER сөзі шығады.

       Информация мәселенің ақиқаттық жағдайын толық ашатын болса, оның дәл болғаны. Дәлдігі жоқ информация оны түсінбеушілікке және оған байланысты дұрыс емес шешім қабылдауға әкеліп соғады. Егер информация оны түсінуге және белгілі бір шешім қабылдауға жеткілікті болса, онда оның толық болғаны. Информацияның бағалылығы оның берілу жолдарында, кейбір информация сізді қуандырады, кейбіреуі ренжітеді, кейбіреуінде тек фактілер баяндалады. Тіпті, хабардың берілу ырғағына, адамның мимикасына, қол сілтеу ретіне қарай информация әр түрлі бағаға ие болады. Егер информация толық, обьективті, пайдалы, дәл болса, ол сонша бағалы болады. Ең қажетті мәселенің бірі – информацияларды сандық бағалау, яғни өлшеу мәселесі. Мысалы, ғылыми жаңалықтарда берілген информацияларды, қоғамдық өсу теориясындағы информациялар көлемін өлшеу өте қиын.

        Ал техникалық аспект жағынан өлшеуге болады. Мысалы, алдыңғы информация жадтан қанша орын алады, келесі информацияға қанша орын қажет болады,- міне, бұлардағы информацияларды бағалауға болады. Техникада информация деп онда сақталатын, берілетін, өңделетін белгілер (таңба) тізбегін айтады. Олай болса берілетін информацияны ол арқылы берілетін символдар санымен есептеуге болады.

       Демек, информация көлемі деп хабардың ұзындығын, яғни хабарда пайдаланылған символдар санын айтады екен.

       Есептеуіш техникаларда кез келген хабардың символдары екілік кодта жазылатыны бізге мәлім. Ендеше, сақталатын, берілетін, өңделетін информация көлемі ондағы екілік белгілер санына тең. Мұндағы ең кіші өлшем 1 бит, яғни бір екілік белге. Одан үлкенірек өлшем 1 байт, ол 8 битке тең.

Инфармацияның өлшем бірлігі. Олар:

1 байт=8 бит;

1 Кбайт=1024 байт1000 байт;

1 Мбайт=1024 Кбайт1000 миллион байт;

1 Гбайт=1024 Кбайт1000 миллиард байт;

 

1.2.2 ЭЕМ-нің дербес және перифериялық құрылғылары құрылғылары

       Қазіргі кезде дербес компьютерлер (ДК) көптеп таралуда. Дербес компьютерлер деп аталуының себебі, ол бір ғана адам жұмыс істеуге арналған. Дербес компьютерлердің түрлері өте көп, бірақ олардың құрылғыларының бір-бірінен өзгешеліктері аз.

       ЭЕМ деген - арифметикалық және логикалық амалдар тобын автоматты түрде орындауға, әр түрлі есептеу жұмыстарын орындауға арналған құрылғы.

       ЭЕМ-нің ішінде жұмыс атқаруға қолайлы түрі- дербес компьютерлер бар. Кез келген компьютер бірнеше құрылғыдан (блоктардан) тұрады. Олардың ішінде жүйелік блок, монитор (экран), пернетақта бар, ал оларсыз жұмыс атқару мүмкін емес. Басқа құрылғылар пайдалы міндеттер атқарады, бірақ оларсыз да компьютер өз жұмысын атқара алады. Компьютердің барлық құрылғылары компьютердің артқы тақтасындағы арнайы қосқыштар арқылы өзара байланыстырғыш шнурларымен жалғанады.        Олар: монитор, пернетақта, принтер, тышқан, модем және т.б.

       Әрбір сыртқы құрылғы компьютердің процессорымен арнайы блоктар – адаптер немесе контроллер арқылы жалғасады. Мысалы, монитор процессор мен дисплей контроллері, ал принтер порттар контроллері арқылы және т.с.с. жалғасады.        Контроллер немесе адаптердің міндеті – процессордан келіп түскен информацияларды сәйкес құрылғылардың жұмыстарын басқаратын сигналдарға аударады. Процессор қалған құрылғылармен топ сымды кабель арқылы жалғастырылады, оны магистраль немесе шина деп атайды (шина атауы көп пайдаланылады).

       Компьютерлердің негізгі құрылғыларының міндеттеріне толығырақ тоқталайық. Жалпы Дербес компьютердің құрылғылары төмендегі суретте көрсетілген.

1-сурет. Дербес компьютердің құрылғылары

 

Жүйелік блок. Жүйелік блокқа дербес компьютердің негізгі құрылғылары жинақталған және қосымша құрылғыларды қосуға арналған қосқыштары орнатылған, сонымен қатар жүйені электр тогына қосатын батырма қойылған. Оның ішіндегілерінің түрін бөлу үшін артқы қақпағын ашу керек. Бірақ корпусы әр түрлі болуы мүмкін жүйелік блоктың алдыңғы тақтасында компьютерді қосу/өшіру батырмасы, дискі жетек, компакті дискден оқитын (CD-ROM) орналастырылған. Кейбір компьютерлердің жүйелік блогынде компьютерді қайта жүктеу батырмасы болады.

       Жүйелік блок төмендегідей түрлерде: столға қойатын (горизанталь түрде) «енкейген» немесе тік орналасқан «башня» түрінде жасалуы мүмкін. Башнялық жүйелік блоктың екі түрі болады, олар мини- оны столдың шетіне орналастырады, мини - оны стол үстіне орналастыруға болады.

 

 

 

 

 

 

Монитор. Дисплей – компьютердің экранына информация шығаруға арналған құрылғы. Сыртқы пішіні жағынан дисплей түрлі түсті телевизордың экранынан аумайды, сондықтан оны көп жағдайда монитор деп те атайды. Дисплейді адамға информация беріп отыратын компьютердің тілі деп қарауға болады. Дисплей электонды-сәулелік трубкадан, оны қоректендіруші (питание) блоктан және сәулені бағыттап отыратын электрондық блоктан тұрады. Дисплей символдық болса, онда экранда символдық информация, ал графиктік болса, онда символдық информациялардан өзге мониторда график және сурет орналастыруға болады. Монитор түрлі түсті немесе монохромды болуы мүмкін. Монитор экранында кез келген көрініс (кескін) түрлі түсті нүктелер (егер монитор түрлі түсті болса) тобынан немесе сұр нүктелер тобынан (егер монитор монохромды болса) тұрады. Ол нүктелерді әдетте пикселдер деп атайды. Түрлі түсті мониторда әр пиксел қызыл, жасыл немесе көк түстердің бірімен боялғакн кішкентай үш нүктеден тұрады. Тік және жатық жолға орналасқан пикселдер саны монитордың мүмкіндігін көрсетеді. Монитор экранына орналасқан пикселдер саны қанша көп болса, монитордың шешуші мүмкіндігі жоғары болады.

       Бірінші түрлі түсті монитор 1982 жылы жасалды, оны CGA-640х200 пикселді монитор деп атайды. Ал 1984 жылы EGA-640х350 пикселді монитор пайда болды. Қазіргі компьютерлерде VGA-640х480 немесе SVGA (80х600 ден 1248-1024) мониторлары орналастырылған.

       Қазіргі дисплейлердің басты бөлігі (ЭСТ) электронды-сәулелік трубка (ЭЛТ-электронно-лучевая трубка) болып табылады. ЭСТ-іші люминоформен сыланған тіктөртбұрышты экрана бар тар әйнек цилиндрден тұрады. Трубка ішінде Электрондық пушка (зеңбірек) болады, ол электронды ағынан өте жоғары жылдамдықпен шағылыстырады да, экран бетінде олардың бейнесі – көрініс пайда болады. Ондай дисплейлердің пикселдері люминецираланатын заттармен жабылады да, пушка жіберетін электронды сәуле әсеріне тәуелді түрлі түсті болып көрінеді. Сәуле пиксел торлары бойынша периодты түрде жылжып, жол торларының түстерін өзгертіп отырады, яғни көрінетін нүктелерге суәле түседі, ал көрінбейтін нүктелерде секундына 50-60 рет қайталанып, оған периодты түрде із салып (сканировать етіп) отырады. Бұндай қайталанудың салдарынан көріністің өшіп-жанып тұрғанын адам сезе алмайды да, көрініс қимылдайтын тәрізді көрінеді. Монохромды мониторда сәуле түскен нүктелер ақ түспен, ал сәуле түспеген нүктелер (пикслдер) қара түспен боялады. Түрлі түсті дисплейді электрондық пушка үш сәуле жібереді, олар тек бір түсті ғана береді, ол үш нүктелер бір-біріне ғанак береді; ол үш нүктелер бір-біріне өте жақын орналасқандықтан; біз оны бір нүкте сияқты көреміз. Қызыл, жасыл және көк түстердің араласуынан экранда түрлі түсті палитра пайда болады.

       Экран алдында көп отыруға болмайды, себебі: көз тез шаршайды, дисплей жұмыс атқарып тұрғанда электро-магниттік және ультрокүлгін сәуле бөлініп отырады. Сәулелену деңгейін азайту мақсатында қазіргі компью-терлердің экранына шымылдық немесе сақтаушы фильтрлер қояды, ең жақсысы жерге қосылған әйнек пластинкасын пайдаланған жөн.

Пернетақта. Пернетақта – компьюрге информация енгізуге арналған құрылғы. Ондағы әріпті және цифрлі пернелер арқылы компьтерге кез келген информация-ларды енгізуге болады. Қазіргі компьютерлердің тақтасында 101 немесе 102 перне болады.

       Пернелер бірнеше блокқа (топқа) бөлінеді:

• Символдық пернелер, олар пернетақтаның ортасына орналасқан. Ол пернетақтаның негізгі бөлігі болып табылады. Олардың көмегімен кез–келген алфавитті-цифрлық информацияларды компьтерге енгізеді. Бұл бөлікте латын, орыс, қазақ әріптері, цифрлар, тыныс белгілер және басқа да смволдар роналақан.
• Функционалдық пернелер, бұлар символдық пернелердің үстіндегі жолға орналасқан. Олар латынның F (F1, F26 … F12) әріпімен белгіленген. Функционалдық пернелер компьютерде күрделі амалдарды тез орындауға арналған. әр түрлі тілдегі программаларда тез орындауға арналған. Әр түрлі тілдегі программалар олар әр түрлі міндеттер атқарады. Мысалы, Бейсик тілінде F1-F10 пернелерін басып, белгілі командаларды орындауға болады.
• Меңзерді (курсорды экран бетінде басқару пернелері. Олар арқылы экранда символ орналасатын орынды анықтайды. Меңзер – экранда жанып-өшіп тұратын символ (сызықша, төртбұрыш, көрсеткіш). Бұл пернелер символдық пернелердің оң жағына орналасады да, стрелкалар арқылы белгіленеді. Олар меңзерді экран бетінде жылжытуға арналған.
• Цифрлық пернелер немесе қосымша пернетақта, олар 10 пернеден тұрады да, символдық пернелердің оң жағына орналасады. Олардың көмегімен цифрлық информацияларды компьютерге енгізеді немесе меңзерді экран бетінде басқару үшін пайдаланады. пернесі пернетақтаның оң жақ бөлігіндегі қосымша пернелердің жұмыс істеу режимін ауыстырады. Егер пернесін басса, онда қосымша пернелер арқалы цифралар енгізіледі, ал оны екінші рет басса, онда ол пернелер меңзердің экрандағы жылжыту бағытын басқарады, яғни пернедегі цифралар стрелкалардың міндетін атқарады.

       Жоғарыда аталғандардан басқа пернетақтада бірнеше арнайы пернелер орналасқан. Солардың негізгілерін қарастыралық. Enter немесе енгізу пернесі. Бұл ең басты перне, оны басу арқылы қандай да бір әрекеттің, амалдың тәмәмдалғанын көрсетуге немесе компьютерді амалдарды орындауға жіберуге болады. Бос орын (пробел) пернесі. Бұл пернелердің ішіндегі ең ұзын перне, ол символдарды бір-бірінен ажыратып жазуға пайдаланады. ¬ немесе Backspase пернесі. Бұл перне алдыңғы символды өшіруге пайдалынылады (қатені түзету үшін). Shift пернесі. Бұл жазба әріптерді баспа (үлкен) әріптерге және керісінше өзгертуге пайдаланылады. Баспа әріптер алу үшін оны басып тұрып қажетті әріпті тереді. Caps Lock пернесі. Егер оны бір рет басып қойса, баспа (үлкен) әріптер теріледі, ал оны екінші рет басса, кіші әріптер теріледі. Delete пернесі. Бұл перне меңзердің оң жағында тұрған символды өшіреді. (Символ дисплейден және машина жадынан өшіріледі). Кейбір амалдарды орындау үшін пернелердің комбинацияларын пайдаланады. Ол мақсатты Ctrl, Alt пернелері орындайды. Мысалы, ағылшын әріпінен орыс әріпіне көшу үшін Alt+Shift пернелерін қайта басады. Яғни алдымен Alt пернесін басып тұрып, одан соң Shift пернесін басады да, оларды босатады.

Тышқан (Мышь). Қазіргі кездегі компьютерлерге информацияларды енгізуге арналған манипулятор Тышқан құрылғысымен жабдықталған. Оның аты тышқан деп бекер аталмаған, оның өткізгіші компьютерге жалғанған, ол тышқанның құйрығына ұқсайды, ал түрі тышқанға ұқсаған және ол кілемше бетінде еркін жылжи алатын арнайы құрылғы. Тышқанның екі түрі болады: Үш батырмалы, екі батырмалы. Қазіргі кезде екі батырмалы Тышқан жиі пайдаланылады, себебі, ортадағы батырма жұмыс кезінде көп пайдалынылмайды. Тышқан қорабының ішінде ауыр резинкемен қапталған металдан жасалған шарик орналасқан Ол қораптың сыртына азғана шығып тұрады да ол кілемше бетіне тиіп тұрады. Тышқанды кілемше бетінде жылжытқанда, шарик айналады. Оның айналуы өзара перпендикуляр екі валикті айналдырады да, ол компьютер экранның бетіне «оңға-солға» және «жоғары-төмен» деген сигналдарды береді. Алынған сигналды компьтер өңдейді, өңдеу нәтижесінде Тышқан көрсеткіші экран бетінде өзгереді, яғни Тышқан көрсеткіші экран бетіне жылжиды. Егер Тышқан жылжитын бет өте тайғанақ болса, онда шарик дөңгеленбей, сырғу мүмкін, сондықтан оған кедергісі бар кілемше қолданады.

 

 

 

 

Джойстик. Джойстик деген – компьютерлік ойында экранда жылжитын обьектіні басқаруға арналған рычакты манипулятор Джойстик қораптан және қолға ұстағыштан тұрады, қолға ұстағышта немесе қорапта (корпуста) бір немесе бірнеше батырмалар болады. Ұстағышты айналдыру және батырмалар-ды басу арқылы компьютерге басқару әрекетін береді.

 

 

 

Баспа құралдары. Принтер – информацияларды қағазға басып шығаратын құрылғы. Ол арқылы дисплейде не орналасса, соны қағазға шығаруға басуға болады. Принтерде мәтіндік, кестелік, графиктік информацияларды, сурет басып алуға болады. Принтерде информацияларды қалауымыз бойынша ақ-қара немесе түрлі-түсті етіп басуға болады. Принтердің үш түрі болады: матрицалық, сия бүріккіш және лазерлік. Олардың ішіндегі ең қарапайымы матрицалық (инелі) принтер болып табылады. Жұмыс кезінде инелер қағаз бетінде жылжып отырады да, бояу таспаға соғылып, қағаз бетінде із қалдырады. Сия бүріккіш (струйный) принтердің матрицалық принтердің өзгешілігі басу бас тиегінде ғана. Мұнда ине соғылмайды, жіңішке тесіктен сұйық сия бүркіліп отырады да, әр символға сәйкес қағаз боялады. Сия кішкене картрижде (ыдыста) сақталады, оны аустырып отыруға болады. Түрлі түсті көрініс алу үшін принтер алдымен көріністі бір түспен бояйды да, одан соң оның үстіне басқа түсті сия орналастырады. Бояулар араласқан соң қағазда әдемі түрлі түсті сурет пайда болады. Лазерлік принтердің алдыңғы екеуіне қарағанда басу сапасы өте жоғары және тез. Мұнда қағаз ионизацияланады, яғни электрлік өрістің әсерінен арнайы жасалған ұнтақ (парашок-тонер) қағазға тартылады және қатты қызады да, қағазға жабысады.

Сканер. Сканер – қағаздағы көріністі дисплей экранына түсіруге арналған құрылғы Ол арқылы сурет, график мәтіндерді сканерлеуге (енгізуге) болады. Көрініс сканерленгеннен кейін графиктік программалар арқылы оларды өңдеуге (үлкейтуге, кішірейтуге, қайта бояуға және т.б.) болады. Сканер көріністі машина кодына ауыстырып, компьютер жадына жазады. Сканердің жұмыс атқару принципі былай: жарық сәуле жол-жолы бойынша жазып суретті сканерлейді, оның жұмыс принципі электрондық сәуленің дисплей экранның сканерлеуіне ұқсайды. Сканерлер қара-ақ түсті немесе түрлі-түсті болады. Сканерлердің планшетті, барабанды және қолымен істейтін (ручные) түрлері болады.

 

1.2.3 Микропроцессорлар және ДЭЕМ-нің архитектурасы

       Процессор. Процессор - компьютердің басты бөлігі. Процессор - компьютердің «миы». Ол компьютерді басқарады және прораммадағы барлық командаларды (амалдарды) орындайды. Бұл құрылғы командаларды таниды, оларды орындайды, нәтижелерді шығарып береді немесе оны қайтадан жадқа жазады, тіпті екеуінде қатар орындайды. Компьютердің кез-келген жұмысы процессордың қатканасынсыз орындалмайды.

       Компьютердің атқаратын жұмысының бәрін, шын мағынасында, оның бас микросхемасы – микропроцессор атқарады. Қазіргі кезде көп тарала бастаған, жетілдірілген процессор - «пентиум» (Pentium), ал ол орналастырылған компьютерді «Пентиум» деп атайды. Компьютерлердің негізгі мінездемесінің бірі – оның амал орындау жылдамдығы, ал жылдамдық мегагерцпен өлшенетін жиілік. Жиілік қанша жоғары болса, компьютер сонша жақсы болады. Процессор жадпен бірігіп жұмыс ат қарады. Жад микросхесанан процессор өзіне қажетті и нформациялар алады да, өз жұмысының нәтижесін қайтадан жатқа жібереді.

       Компьютерлердің негізгі мінездемесінің бірі – оның амал орындау жылдамдығы, ал жылдамдық мегагерцпен өлшенетін жиілік. Жиілік қанша жоғары болса, компьютер сонша жақсы болады. Процессор жадпен бірігіп жұмыс атқарады. Жад микросхемасынан процессор өзіне қажетті информациялар алады да, өз жұмысының нәтижесін қайтадан жатқа жібереді.

Жедел жады. Информация компьютердің ішкі және сыртқы жадында сақталады. Компьютердің ішкі жады негізгі болып табылады, себебі, процессор осы жадпен тікелей жұмыс атқарады. Оны көп жағдайларда оперативті жад деп те атайды, өйткені ол қашанда жұмысын үзбей, компьютерді информациялармен қамтамасыз етіп отырады. Компьютерді сөндіргенді, оперативті жадтағы информациялар өшеді.

       Сыртқы жад информацияларды көп мерзімге сақтап қоюға арналған, сыртқы жадқа иілгіш және қатқыл дискеттер, магниттік таспалар, оптикалық диск және магнитті-оптикалық дискеттер жатады. Деректер және программалар ішкі жадтың ұяшықтарына байт немесе байттар тобы түрінде орналасады. Олармен ұяшықтардың адрестері арқылы қатынасады.

Компьтердің ішкі жады жедел жад немесе жедел сақтау құрылғысы (ЖСҚ) деп аталады. Ол өзіне информацияларды жедел жазуға және оқуға мүмкіндік береді. Ондағы информациялар уақытынша сақталады, яғни комптер өшірілмегенше. Егер компьтер өшірілсе, онда жедел жаттағы барлық информациялар жойлады (өшеді). Жедел жатта ағымда орындалатын барлық программалар сақталады.

       Компьтерде екі ішкі жад болады: ТСҚ тұрақты сақтау құрылғы – бұл компьютердің ішкі компьютер құрастырушы фирма қондырған схема түрінде жасалған жад. Компьютерді алғаш қосқанда, информация ТСҚ-дан алынады да, одан соң компьютерге орналастырылған операциондық жүйе іске қосылады. Компьютерді сөндіргенде, ТСҚ-дағы информациялар өшпейді. ЖСҚ (ОЗУ- оперативное запоминающее устойство) –жедел сақтау құрылғы – бұл информацияларды уақытша сақтап тұруға арналған жад. ЖСҚ – ның көлемі онша үлкен болмайды, сондықтан ЖСҚ-дан информацияларды сы ртқы жадқа (дискіге) көшіріп қою керек. Жедел жадтың негізгі мінездемесі – оның сыйымдылығы (көлемі) және жылдамдығы. Процессор мен ЖСҚ ЭЕМ-нің негізгі құрылғысы болып табылады. Компьютер жұмыс істеу үшін солар жеткілікті.

       Компьютерді сыртқы ортамен жалғастырып отыратын оның қосымша құрылғылыры болады. Олар: деректерді енгізу және нәтиже шығару құрылғылары.

       Енгізу-шығару құрылғылары – бұл құрылғылар компьютердің негізгі құрылғылары болып табылады, енгізу құрылғыс арқылы өңделетін информациялар, программалар машинпның жедел жадына енгізіледі, акл шығару құрылғысы арқылы нәтижелерді, аралық мәндерді адам түсінетін түрде  шыға рады.

       Енгізу құрылғыларына пернетақта, Тышқан, джойстик, өлшеу құралдары, түрлі түсті қалам, сканер (мәтіннен бірден қабылдайтын құрылғы) жатады.

       Шығару құрылғысына принтер (баспа машинасы), дисплей (экран) және график тұрғызушы жатады.

       Жүйелік блоктың ішіне аналық (материнская, системная) плата, процессор, қоректендіру блогы, жедел жад, қатты диск, дискі жетек, CD-ROM, көрініс платасы, дыбыс платасы және басқа құрылғылар орналасқан Жүйелік блоктың артқы тақтасында енетін желілерді және порттарды (монитор порты, тышқан, пернетақта) қосымша құрылғыларды (принтер порты, модем, сканер, микрофон) қосатын қосқыштар орналасқан.

        Магниттік дискілер. Магниттік дискілердің екі типі болады. Бірінші типке иілгіш алмалы-салмалы дискілер жатады. Бұл дискілерде программалар, құжаттар, деректер сақталады да, қажет кезінде олар компьютерде пайдаланылады. Қазіргі компьютерлерде көбінесе диаметрі 3,5 дюйм, сыйымдылығы 1,44 Мбайт  дискеттер пайдаланылады. Екінші типке қатқыл дискі жатады. Қатқыл дискіні бір компьютерден екінші компьютерге қоюға болмайды, ол компьютер ішіне орналасады, оның сыйымдылығы үлкен болады. Бір қатқыл дискіге бірнеше жүздеген дискеттердегі информацияларды сыйғызуға болады. Оны көп жағдайларда винчестр деп атайды. Ол атау көп зарядты американ винтовкасына-винчестрге ұқсастықтан алынған, өйткені ол винтовканың стволының диаметрі қатқыл дискінің шпинделінің диаметріне сәйкес келеді.

       Дискілі информация тасушылары мен жұмыс атқару үшін олардағы информацияларды компьютерге жазуға арналған арнайы құрылғы пайдаланылады. Ол құрылғыны дискі жетек (дисковод) деп атайды. Оның көмегімен оқу/жазу командаларының қажеттісін таңдай отырып, дискіден оқуға және оған жазуға болады. Бұл дискіден екінші дискіге көшіруге болады. Әдетте, компьютерде бір қатқыл дискі және 3,5 дюйм дискіге арналған дискі жетек болады. Қатқыл дискіде информацияларды ұзақ сақтауға болады. Бұл дискі жүйелік блоктың ішіне орналасқан дискі жетекпен байланысып тұрады. Иілгіш дискіге қарағанда қатқыл дискінің сыйымдылығы әлдеқайда көп және оқу/жазу жылдамдағы да жоғары. Қатқыл дискі металдан істелген, екі жақ беті магниттелген 1-5 дөңгелек табақтан (пластинкадан) тұрады. Әр табақта магниттелген екі жұмысшы бетті болады. Кей жағдайларда оның бір-ақ беті пайдаланылады да, екінші беті пайдаланылмайды. Бұл жағдай тақ деп аталады да, орындалатын жұмыс беті екі есе аз болады, (табақ санына байланысты, олар 1, 3, 5, 7, 9 болады). Табақтар бір оське бекітілген, ось компьютер жұмыс атқарғанда айналып тұрады. Табақтар қисаймау үшін және оны шаң-тозаңнан сақтау үшін оларды металл қораптың ішіне орналастырады, ал қорап компьютердің жүйелік

блогына бекітіледі.

Информациялар магниттік бетке концентрлік шеңбер тәріздес жолдарға жазылады. Екі беттегі концентрлік жолдардың сәйкес радиустары бірдей болады да, деректер аймағын құрады, оны цилиндр деп атайды. Жол 0 ден бастап нөмірленеді: әр жолда информация порция түрінде сақталады. Әр жолдағы порция сандары бірдей болады. Әр жолдағы порция саны да нөмірленеді. Әр түрлі жолдағы бірдей нөмірлі деректер жиыны сектор деп аталады. Винчестрдің сапасын бағалаудың бірнеше жолдары бар, олардың ішіндегі ең маңыздысы мінездеме – винчестрдің сыйымдылығы мен жылдамдығы. Осы екі мінездемеге байланысты оның құңдылығы бағаланады.  

Компакт диск. Компакт-дискіні лазерлік дискі деп те атайды. Оның көлемі өте үлкен болады, олардан тек оқуға болады. Оларға басқа жаңа информациялар жазуға немесе информацияларды қайта жазуға болмайды. Лазерлік дискінің де екі беті болады. Оның бір бетіне жазулар мен суреттер салынған, ол бет жұмыс атқармайды. Екінші беті жылтырақ бет, ол жұмыс беті болып есептелінеді. Егер оның беті сызылып қалса, дискі бұзылады Лазерлік дискідегі информацияларды оқу үшін тек лазер сәулесі пайдаланылады. Басқа дискілерге қарағанда лазерлік технологияны пайдаланылатын дискінің көлемі әлдеқайда үлкен болады (бірнеше Гбайтқа жетеді). Оның үстіне лазерлік дискілер магниттік, электрлік әсерлерге орнықты және деректерді сақтаудың ең жоғарғы сенімділігін қамтамасыз етеді, сонымен қатар олар басқа дискілердей емес, магниттік қасиетін тез жоймайды. Лазерлік дискіден жаңа программаны қою үшін, оны алдымен қатқыл дискіге көшіреді. Мұндай алмастыру амалын программаны орналастыру деп атайды. Лазерлік дискіден оқу үшін CD-ROM пайдаланылады.

 

 

ІІ. ТАРАУ. «КОМПЬЮТЕР АРХИТЕКТУРАСЫ» ПӘНІНІҢ ЭЛЕКТРОНДЫҚ ӘДІСТЕМЕЛІК ҚҰРАЛЫН ЖАСАУ ТЕХНОЛОГИЯСЫ

2.1. Электрондық әдістемелік құралдың тиімділігі

Білім берудің саласында " Электрондық оқулықтарды" пайдалану оқушылардың, танымдық белсенділігін арттырып кана қоймай, логикалық ойлау жүйесін қалыптастыруға шығармашылыкпен еңбек етуіне жағдай жасайды. Осы уақытка дейінгі білім беру саласында тек мүғалімнің айткандарын немесе оқулықгы пайдалану казіргі заман талабын канағаттандырмайды. Сондықтан казіргі ақпараттандыру қоғамында бүл оқулықтарды пайдаланбай алға жылжу мүмкін емес.

         Соның нәтижесінде оқушылардың пәнге деген қызығушылығы артып, шығармашылыкпен жұмыс жасауына кең мүмкіндік ашылды.

         Оқу материадцарын үгымды игерудегі электронды оқу кұралдарының атқаратын рөлі зор. Онда пәндегі теориялық тақырыптар кеңінен беріліп түсіндіріледі. Теориялық материаддарды графикалық иллюстрация түріндегі әртүрлі суреттер,сүлба тәсілдер арқылы толыктырып отырса, онда теориялық білімді оқып, көзбен көріп, түйсініп және оны мида бекіту үрдістері бір уақытта өтіп отырады да материалды қорыту үрдісі үгымды болады. Электрондық оқулықтар ғылыми негізде дайывдалған педагогикалық ақпараттық өнім. Электрондық оқулық дайындаудың концептуальдық негізі модульдық оқытудың педагогикалық теориясы болып табылады. Сонымен катар электрондық оқулық  дайындаудың педагогикалық принцептер жүйесі оқытудың дидактикалық жүйесіне сәйкес келеді. Яғни, процесінің автоматтандырылған формасы іспетті. "Электрондық          практикум" берілген. Оқушы оқулықғы қажет етпей - ақ информатика негіздерінен кез-келген мәліметті тауып алып, оқып — үйренуіне болады. Лабораториялық, практикалық жұмыстар компьютер көмегімен тез, жылдам түсіндіріледі. Бағдарламаны меңгеруге арналған тест сұрақгарымен қамтамасыз етілген.

         Қәзіргі кезде негізінен білім жүйесінің барлық сатылары үшін электронды оқулықтар жасаумен шүғылданып келеді. Электронды оқулық оқушы үшін дайын материал. Оқушылар үшін электрондық оқулық- мектепте оқыған жылдардың барлығында да өздері толықгырып отыра алатын және нәтижелік эмтиханға дайындалуға көмектесетін мәліметтер базасы болып келеді. Электронды оқулықтармен жұмыс істеу әрбір оқушының өз мүмкіндігін есепке ала отырып, оқып үйрену ісін жеке дара жүргізу болып саналады.

Мүғалім үшін электронды оқулық бұл күнбе-күн дамытылып отыратын ашық түрдегі әдістемелік жүйе, оны әрбір оқытушы өз педагогикалық тәжірибесіндегі материалдармен толықгыра отырып, ары карай жетілдіре алады. Электрондық оқулықтарды дайындаудың  бір  жүйеге келтірілген     зандылығы  болуы  керек. Осыған  байланысты электрондық оқулықтарды дайындауда мынадай дидактикалық шарттарды есқру керек секілді. Белгілі бір пәнге байланысты дайындалған электрондық оқулықгың сол пәннің типтік бағдарламасына сөйкес болуын, электрондық оқулықтар курста оқытылатын тараулар мен тақырыптарға   қатысты лекция конспектісін қамтитын негізгі; зертқаналық   және практикалық тапсырмаларды    орындауға арналған      қосымша;  материалға      қатысты      анықгама, библиографиядан түратын көмекші; аралық және қорытынды бақылау сұрақгарынан түратын тест; материалды дайындауда пайдаланылған әдебиеттер тізімдері бөлімдерін камтуын, электрондық оқулықгың кәдімгі оқулықтар    мазмұнын қайталамауын яғни, берілетін тақырыпісд  қатысты ақпараттың нақты әрі қысқа берілуін ескеру керек, белгілі бір тақырыпкд кдтысты материал 2-3 экрандық беттен   артық   болмауы   тиіс. Егер   мәтін   көлемі   бірнеше экрандық бетті қамтитын болса онда экранда пайда болатын он жақ тік төменгі  көлденеңінен  жылжыту  сызықгарын электрондық оқулықгы пайдаланушының көп пайдалануына тура келеді. Мұның өзі пайдаланушының материалға қатысты ойын бөледі және мәтінді жоғары-төмен оңға —солға жылжыта беру пайдаланушының шыдамдылығына да әсер етеді,бір қатардағы мәтін   62-65 таңбадан аспауы тиіс. Себебі материалды     баспаға шығару кажет болса,  ол А4 көлемді парақкд дұрыс түсетіндей болуы керек, оқулықгы      шектен тыс иллюстрациялық анимациялық тұрғыдан көркемдеу пайдаланушыға кері әсерін тигізуі мүмкін, бірақ кейбір пәндерге атап айтқанда физика, химия, биология секілді пәңцерге қатысты процестерді анимациялап көрсету, тіпті кинофильмдер мен диафильмдер үзінділерін MPEG, AVI типті файдцар ретінде сақгап, оларды гипермәтінді формат арқылы электрондық оқулықа кірістіру оқулықгың көркемдік әдістемелік деңгейін арттырады.

Мазмұндау мәтін, сурет, кескін, схема, кесте, график т.с.с түрінде беріледі. Сонымен кдтар мүнда, кдрапайым оқулықга мүмкін емес, анимация, видео, дыбыстық эффектілер сияқты Компьютерре тән элементтер орын алуы мүмкін.

Схемокурс   —   оқулықгың   мазмұнын   қыскдртылған мәтін    график   түрде    бейнелеу.    Бүл    оқу   материалының құрылымын,    ондагы   негізгі   идеяларды   түсінуге   септігін тигізеді.   Оқулық  мазмүнын   графикалық   образдар   арқылы бейнелеу мазмүнды ассоциативті түрде есте сақтауда үлкен көмек береді.

Өзін     өзі     бақылаудың     тестік     жүйесі     —     оқу материалының     мазмұны     арнайы     интерактивті     жүйені пайдалану арқылы сұрақгар мен жауаптар түрінде беріледі. Тестік   жүйе    көбіне    алынған    білім    деңгейін    тексеруге арналғандықтан, пайдаланушы үшін оқулықгың ең қызыкты бөлігі   болып   табылуы   да   мүмкін.   Әрине,   мүндай   жүйе оқулықгың  авторлары  кұрған  тестер  қорынан тұрады.   бұл тестер   қорын   сынақ  және   емтихан   кдбылдау   кезінде   де пайдалануға болады.

Электронды оқулықгың титул экраны түрлі-түсті әдемі болуы керек. мүнда анимация мүмкіндіктерін пайдаланып оқулықгың аннотациясын жүгіртпе жол түрінде шығарып қоюға болады.

Мазмұн электронды оқулықгың ең маңызды кұрылымдық элемент!. Ол бір жағынан оқу материалын толық қамтуы тиіс, екінші жағынан бір ғана экранға сиятындай көлемде кұрылуы қажет.

Аннотация — программа жөнінде қысқаша мәлімет болуы керек. Жақсы электронды оқулықгы кұрудың бастапқы шарты оқу материалының толыфқ камтылуы керек, яғни мәтін, графиктер болуы тиіс.

Тапсырмалар жүйесі әрбір тақырыптың соңында іске қосылуы керек. Ол үйренушілерге осы тақырып бойынша сүрақгар мен тапсырмалар береді. Егер тапсырмалар толығымен орындалмаса, үйренуші келесі тақырыпкд өте алмайды. бұл пайдаланушы үшін ізденуге, оқу материалдарын мүқият қайталауға мәжбүр етеді.

Тестік жүйе үйренушінің соңғы қорытынды білімінің деңгейін бағалауға арналған. Ол тестік сұрақгар түрінде беріледі. Тестік сүрақгардың түрлері мен формаларын оқулықгы жазушылар тандап, құрастырып, тестік сүрақгарға жауап берген адамдар жөнінде мәліметтер қорын кұра алуы керек.

Авторлар жөнінде мәліметтер — оқулықгы кұрастырушылардың аты — жөндері, туылған жылдары, жүмыс орындары, телефоны, электрондық почта адресі т.с.с.

Программамен жұмыс істеу тәсілдері жөнінде нұсқаулар жүйесі падаланушыға оқулықгың интерфейсін тиімді қолдануды үйретеді. Әдетте қысқа әрі нақты подсказкалар түрінде болып келуі керек.

Электрондық оқулықгың жай оқулықтан айырмашылығы қандай? Электрондық оқулық - оқу пәнінің негізгі ғылыми мазмүны қамтитын, компьютерлік технологияға негізделген оқыту, бақылау, модельдеу, тестілеу т.б. программалардың жиынтығы.

Электрондық оқулық жай оқулықтарға тиімді қосымша мүмкіндікгер береді. Әсіресе кері байланысты практика жүзінде тез арада қамтамасыз ету; жай оқулықгағы ақпаратты іздеу мүмкіндіктері біраз уақыт алатындықтан   болғандықтан   электронды   оқулық   қажетті оқулықгы табуға тез мүмкіндік береді; гипертекст түсіндірулерге өту барысында уақытты үнемдеу; жеке  тұлғаға  бағдарланған,  яғни   оның  нақты  бір   бөлім бойынша   білімді тексеру және қыскд текстпен кдтар оны көрсету,     баяндау,     модельдеу     т.б.     мүмкіндіктер     тез орындалады.

Жай оқулықпен салыстырғанда электрондық оқулықга кездесетін кемшіліктер: экранная текстік ақпаратты кдбылдау ыңғайлылығы мен тиімділігінің төмендігі, пайдалану барысы кұнының жоғарылығында.

Компьютерлік өнімдер, оның ішінде оқыту программалары мен электронды оқулықтар саны жьщцан-жылға көбеюде. Алайда, осы кұнге дейін электронды оқулық кандай болу керек және қандай функцииялар оның міндеттемелеріне айналу керек деген мәселе шешуін таппай отыр.

Қазіргі кезде білім беруді ақпараттандырудың негізгі талаптарының бірі оқу процесін электронды оқулық немесе оқытудың компьютерлік құралдарын (ОКҚ) жасау және пайдалану. Оқу процессінде компьютерлік оқулықтар, есептер жинақгары, энциклопедиялар, тестілеу мен бақылау, анықтамалық жүйелер және басқа да ОКҚ-лар кеңінен қолданыс табуда. ОКҚ-ны білім берудің ақпараттық технологияларының негізгі бір түрі ретінде қарастыруға болады. Жалпы білім берудің ақпаратгық технологиялары дәстүрлі оқыту әдістері мен тәсілдерінде кейбір педагогикалық мәселелерді шешудің жаңа құралдары ретінде пайданылады.

Ақпараттық технологиялардың білім беру жүйесінде белсенді пайдаланылуы оның нақты педагогикалық есептерді шешуге арналған құралы қызметін атқаруымен қатар, дидактика мен әдістеменің дамуына әсер етіп, оқыту мен білім берудің жаңа әдіс-тәсілдерін, формаларын құруға алып келеді. Мысалы, Internet технологияларының кеңінен таралуы қашықтықтан оқыту әдісінің жедел дамуына мүмкіндік туғызуда. Мультимедиялық технологияның, компьютерлік графика мен машықтану жүйелерінің дамуы, кәсіби ортадағы іс-әрекетті бейнелейтін виртуал жағдайға "ену" жолымен оқыту әдістемесінің кұрылуына түрткі болды. Ал, компьютерлік желілік машықтандырушы класстардың пайда болуы, іскерлік ойындар мен сайыстар түрінде көп рольді машықтандыру әдістеменің дамуына ықпал жасады (кәсиби сайыстар мен іскерлік ойындар бұрынан бері кәсіби дайындық пен іскерлікті арттыру барысында қолданылып келген. Ал ақпараттық технология оларды жаңа деңгейде ұйымдастыру мен өткізуге мүмкіндік туғызуда).

Қазіргі кезде, ОКҚ даярлау үшін кем дегенде төрт түрлі базалық категориялы маман керек:

-   оқу материалының авторлары;

-   компьютерлік әдіскерлер;

-   ОКҚ жүйелік программалаушы;

-   ОКҚ пайдаланушылар.

Мұндағы бірінші және төртінші категориялы мамандардың қызметі түсінікті. Қалған екі категориядағы мамандарға тоқталайық.

2.2. «Компьютер архитектурасы» пәнінің электрондық әдістемелік құралын жасау

Биылғы оқу жыл басында бүкіл Қазақыстандағы оқу орындарында интерактивті тақтада қолданысқа енді. Осы бағытты пайдаланып бізде  электрондық әдістемелік құрал жасадық, Олардың көрінісі.

 

                                             

                                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қорытынды

Қорыта келгенде, мен  “Компьютер архитектурасы” пәні- мемлекеттік білім беру стандартына сәйкес біліктілік пен білім алуды қамтамасыз етіп дүниетану  және жүйелі ойлау қабілетінің қалыптастыруына ықпал еттім.

Жұмысымның нәтежесінде компьютер құрылғыларын толық зертеп меңгердім.

Ақпараттық технологиялардың білім беру жүйесінде белсенді пайдаланылуы оның нақты педагогикалық есептерді шешуге арналған құралы қызметін аткаруымен қатар,оқушылардың компьютер архетектурасы пәнін жетік меңгнруі үшін электрондық оқулық жасадық. Қәзіргі кезде негізінен білім жүйесінің барлық сатылары үшін электронды оқулықтар жасаумен шұғылданып келеді. Электронды оқулық оқушы үшін дайын материал. Оқушылар үшін электрондық оқулық- мектепте оқыған жылдардың барлығында да өздері толықгырып отыра алатын және сабаққа дайындалуға көмектесетін мәліметтер базасы болып келеді. Электронды оқулықтармен жұмыс істеу әрбір оқушының өз мүмкіндігін есепке ала отырып, оқып үйрену ісін жеке дара жүргізу болып саналады.

 

 

Пайдаланылған  әдебиеттер:

1. Н.Ерлеков, Н.Стифутина «Инфарматика» 7-сынып оқу құралы. Алматы «Атамұра» 2003
2. Н.Ерлеков, Н.Стифутина «Инфарматика» 8-сынып оқу құралы. Алматы «Жазушы» 2002
3. «Инфарматика» /Под.ред. Н.В. Маркаровой М.Финансы и статистика, 1997
4. Инфарматика. Базоый курс / Под.ред. С.В,Смонрвича.  М.СПб.2004,-640с.
5. Гук М.Аппаратные срества IBM PC. Энциклопедия-СПб; «издательство Питер», 1999г.

    6.Фигурнов В.Э IBM PC дде пользавателя. Кратки курс.- М Финансы и стстистика, 1997.

    7. Мюллер Скот Модернизация и ремонт ПК. Перевод с англ Уч. Пособие М «Вильямс», 2001,1184с.

     8. Гукин Д. ІВМ-совместимост персональный компьютер: Устройства и модернизация: Пер. с англ.- М.:Мир, 1993 г.

     9. «Информатика негіздері» журнал 2007 № 1, 12-16 бет.

     10. Интернет.