Тақырыбы: ДЭЕМ-ң жұмыс істеу принципі және архитектурасы

Жоспары:

Азіргі компьютердің архитектурасы. Жүйелік плата, оның қолданылуы, негізгі элементтері және жүйедегі өзара әрекеті.

Жүйелік магистраль. Жүйелік магистральдардың негізгі стандарттары (шиналар). Шиналарды буферизадиялау. Жүйелік магистральдарды басқару. Сырткы құрылғы ( кеңейтілу платалары) адаптерлері.

Аналық плата.

АНАЛЫҚ ПЛАТА.

Аналық плата компьютердің жүйелік блогының негізгі бөлігін құрайды. Арнайы разъёмдарға:

- Орталық процессор;

- Дыбыс платасы;

- Видеоплата және тағы басқа.

Сонымен қатар жад модулдері орнатылады.

Компьютердің ең негізгі құрылғысы – жүйелік блок. Оның ішінде дербес компьютердің түйіндері орналасқан, сонымен катар жүйені электр тоғына қосатын батырма қойылған.

Жүйелік блоктың ішіне аналық тақша (материнская плата) - дербес компьютердің негізгі тақшасы орналасқан. Оның үстіне процессор, жедел жад, шиналар және басқа да құрылғылар орналасқан. Сонымен бірге жүйелік блоктың ішінде қоректендіру блогі, қатты диск, дискжетек, CD-ROM, дыбыс тақшасы, көрініс тақшасы орналасқан.

Жүйелі блоктың артқы тақтасында енетін желілерді және порттарды (монитор, порты, тышқан, пернетақта), қосымша құрылғыларды (принтер порты, модем, сканер, микрофон) қосатын қосқыштар орналасқан.

Жүйелік блоктың ішінде жатқан құрылғылар ішкі құрылғылар, ал сыртына қосылатын құрылғылар сыртқы құрылғылар деп аталады

ОПЕРАТИВТІ ЖҮЙЕ.

Компьютердің оперативті жадысы (ОЗУ) немесе Random Access Memory мәліметтерді қысқа мерзімге сақтау үшін қызмет етеді Кез келген бағдарламаның, амалдық жүйенің де, жұмыс істеуі үшін іске қосу кезінде бағдарламаның бір бөлігін қотаруға оперативті жадының біршама көлемі талап етіледі. Бұл тұрғылықты дискіге қатынамастан бағдарламаның маңызды мәліметтеріне қол жеткізу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Компьютерде бір мезгілде неғұрлым көп бағдарлама жұмыс істесе, соғұрлым үлкен оперативті жады талап етіледі. Бағдарламаның жұмысы аяқталған кезде немесе компьютерді өшіргенде оперативті жадыда сақталған мәліметтер жойылып кетеді.Оперативті жадының көлемі мегабайтпен (Мб) өлшенеді. Қазіргі заманғы қосымша бағдарламалардың көпшілігі жұмыс істеу үшін 64 Мб оперативті жады көлемі қажет және іске қосылған бағдарламаның әрбірі жады талап етеді. Пәрмендерді пайдаланатын бейнелік және дыбыстық үлкен бағдарламалар (мысалы, компьютерлік ойындар) одан да көбірек жады көлемін қажет етеді. Қазір компьютерлерге ең аз дегенде 256 Мб оперативті жады орнатылады.Егер компьютерде орнатылған жадыдан үлкен жадыны талап ететін бағдарламаны іске қосатын болсақ, онда оның жұмыс істеу жылдамдығы бірден құлдырайды, тіптен компьютер мүлдем «тұрып қалады». Өнімділік тұрғысынан, компьютерде неғұрлым үлкен жады орнатылса, соғұрлым жақсы.Оперативті жады ішкі жады болып саналады да, сыртқы жадыға мысал бола алатын тұрғылықты диск немесе ықшам дискіден ерекшеленеді. Тіпті компьютер өшірілгеннен кейін де ақпарат сыртқы жадыда сақталады. Жад модулдері, simm типті разъёмімен осы типтегі үлкен көлемдегі немесе қысқа уақытта жазылған берілгендерді оқу модулімен алмастыруға болады. Мысалы: төрт мегабайттан төрт модулді, сегіз мегабайттық екі модулмен ауыстыруға болады. Сонымен бірге сіз сол он алты мегабайтты және оперативті жадты жиырма төрт, әйтпесе отыз екі мегабайтқа дейін кеңейтуге мүмкіншілік аласыз. Модулді алу үшін, екі қысқышын екі жаққа жылжытып алып және модулді еңкейтіп шығарамыз. Орнату кезінде кілттің орналасуына мұқият қарауымыз қажет, өйткені керісінше орнатуға болмайды.

Шина

Процессор компьютердің басқа құрылғыларымен, соның ішінде ең алдымен жедел жадпен шина деп аталатын өткізгіштер тобы арқылы байланысқан. Шиналардың негізгі үш түрі бар: мәліметтер шинасы, адрестік шина және командалық шина.

ДК–де есептерді шешуге арналған құжаттар мен бағдарламалардың жиынтығы бағдарламалық қамсыздандыру деп аталады. (БҚ – Software). Бағдарламалық қамсыздандыру жүйелік және қолданбалы болып бөлінеді. Компьютерді басқаруға, қолданушының басқа да бағдарламаларын құруға қажетті және қолданушыға әр түрлі қызметтер жиынын беретін бағдарламалық қамсыздандыру жүйелік бағдарламалық қамсыздандыру деп аталады (System Saftware). Оны төмендегідей классификациялауға болады: операциялық жүйелер, сервистік жүйелер, бағдарламалық құралдар және техникалық қамтамасыз ету жүйелері.

Операциялық жүйе (ОЖ) – ДК-дің барлық құрылғыларының жұмысын және қолданбалы бағдарламалардың орындалу үрдісін басқаратын бағдарламалардың жиынтығы. ОЖ келесі операциялардың орындалуын қамтамасыз етеді: ДК құрылғыларының жұмыс істеуін қадағалау; бастапқы жүктелі процедурасын орындау; ДК-дің барлық құрылғыларының жұмысын басқару; қолданушы мен ДК арасындағы арасындағы қарым – қатынасты орнату; қолданбалы бағдарламаларды жүктеу және орындау; оперативтік жады, процессорлық уақыт және қолданбалы бағдарламалар арасындағы перифериялық құрылғылар сияқты ДК ресурстарын бөлу.

Бағдарламалық құралдар – бағдарламалық қамсыздандыруды дайындауға арналған бағдарламалар. Оған бағдарламалау жүйелері кіреді. Бағдарламалау жүйелеріне перифериялық құрылғылар және процессордың командалар жүйесі, әр түрлі бағдарламалау жүйелерінің трансляторлары (компиляторлар және интерпретаторлар) кіреді. Қазіргі кезде процедураға – бағытталған бағдарламалау жүйелері жиі қолданылады, оларға MS Visual Basic, Borland Delphi және жасанды интеллект құралдары жатады.

Техникалық қызмет жүйелері – компьютер жұмысы кезіндегі ақауларды анықтауға арналған ДК-дің бағдарлама-аппараттық құралдарының жиыны. Олар машинаның бөлек түйіндерін, блоктарын және бүкіл машинаның жұмыс істеу қабілетін тексеруге арналған. Оларды ДК-ге диагностика жүргізу, тестілік бақылау, аппараттық бақылау және бағдарлама-аппараттық бақылау құралдары деп бөлуге болады.

ДЭЕМ – нің видеоқұрылғылары 2 бөліктен тұрады: монитор және адаптер. Қолданушы тек мониторды көреді, ал адаптер машина корпусы ішінде. Монитор экранында адаптерден келіп түсетін видеосигнал көрсетіледі. Монитордың ішінде электронды–сәулелік трубка болады.

Адаптерде бейнелеу үшін келетін деректерді видеосигналға түрлендіру логикалық схемалары орналасқан. Сол сияқты адаптер жолдық және кадрлік синхроимпульстердің қалыптасуын қамтамасыз етеді, олар кескіндеу схемаларының жұмысын басқаруүшін қажет. Электрондық сәуле экранды 1/50 секундта жүгіріп шығатындықтан (кадрлік кескінделу периоды 20 миллисекунд) ал монитор экранындағы бейне сирек өзгеретіндіктен мониторға келіп түсетін видеосигнал бір бейнені қайта-қайта кескіндеу керек. Оны сақтау үшін адаптерде буферлік жады (видеобуфер) болады.

Видеобуфердің әрбір бөлігіне монитор экранының өз облысы сәйкес келеді. Видеобуферге ақпаратты, бағдарламалық жолмен, орталық процессор енгізеді. Ал адаптер кадрдың ауысу жиілігімен периодты түрде видеобуферді оқиды да оның құрамын видеосигналға түрлендіреді. Ол видеосигналдар ЭСТ электродына келіп түседі.

Орталық процессордың машинаның негізгі жадына қандай қатынау құқығы болса видеобуферге де сондай құқығы бар. Осының арқасында ДЭЕМ күрделі емес бейнені өте тез кескіндей алады.

Монитор мен адаптер үйлесімді болуы керек, бірақ, ол олар бір-біріне қатаң түрде сәйкес болуы керек дегенді білдірмейді. Керісінше көптеген адаптерлер бірнеше типті мониторлармен жұмыс істей алады.

Монитордың қандай да бір адаптермен үйлесімдігі оның сипаттамаларымен анықталады.

Монитор өлшемділігі кадрдағы жолдар саны және жолдағы бейне элементтер санымен өлшенеді (“пиксел” – басқаша айтсақ нүкте). Ол HxV формуласымен белгіленеді. Мысалы, 720х348 өлшемді мониторда 720 пикселді 348 жол бейнеленеді.

Монитор сәулесі әдетте жолдарды жоғарыдан төмен, солдан оңға қарай жүріп шығады (горизонталь және ветикаль кескіндеу), одан соң кадрдің жоғарғы жолының басына қайтып келеді. Бүкіл экранды жүгіріп шығатын жиілік кадр жиілігі немесе вертикаль сканерлеу жиілігі деп аталады және ол әдетте 60–75Гц-ке тең. Жолдардың шығу жиілігі жолдық жиілік деп аталады. Ол мөлшермен кадрдегі жолдар санына тең және көптеген мониторларда 15–40КГц аралығында.

Интерфейстер туралы жалпы түсінік. Қазіргі кездің есептеу техникаларын құру есептеу машиналарының әр түрлі блоктарын бір комплекске біріктіру тапсырмасымен байланысты (ақпаратты сақтау және бейнелеу құрылғылары, деректер аппаратурасы). Бұл тапсырма бірыңғайлы жанасу жүйелеріне (интерфейске) жүктеледі. Интерфейс деп есептеу жүйелерінің тікелей өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететін схемотехникалық құралдардың жиынтығын айтады. Интерфейс жүйе құрылғылары немесе функционалды құрама блоктары арасындағы өзара байланысты қамтамасыз етеді.

Интерфейстің негізгі қызметі есепетеу жүйелерінің функционалды элементтерін жобалаудың прогрессивті әдістерін тиімді іске асыруды жүйе аралық және жанасу құрылғыларын унификациялау болып келеді.

Интерфейстердің классификациясы

1) Машиналық интерфейстер ЭЕМ–нің құрама элементтерінің арасындағы байланысты ұйымдастыруға арналған, яғни, тікелей оларды құру және сыртқы ортамен байланыстыру үшін;

2) Перифериялық құрылғылардың интерфейстері процессордың, контроллердің, сақтау құрылғыларының және деректерді беру аппаратурасының жанасу функциясын орындайды;

3) Мультипроцессорлық жүйелердің интерфейстері магистральдік жанасу жүйелері болып келеді. Олар кеңістікте шектеулі орналастырылған бірнеше процессорларды, жады модульдерін, сақтау құрылғыларының контроллерлерін бір комплекске біріктіруге бағытталған;

4) Ажыратылған есептеу жүйелерінің интерфейстері қашықтықта орналасқан ақпаратты өңдеу құралдарын интеграциялауға арналған.

Интерфейстерді дамыту интерфейстік құралдарды унификациялау және бірге жұмыс істеу шарттарын стандарттау, бар интерфейстерді жаңарту, принципті жаңа интерфейстерді құру бағытында жүргізіледі.

Лекция