Лекций по информатики
Оценка 4.7

Лекций по информатики

Оценка 4.7
Таблицы эксель
doc
информатика
Взрослым
04.11.2019
Лекций по информатики
Публикация является частью публикации:
1 -4 дәріс.doc

№1 дәріс.Информация және информатика.Информатика ұғымы.

Информатиканың негізгі бағыттары. Информация мен мәліметтер (данные). Информация түрлері. Информацияны тасымалдау (передача). Информация мөлшерін өлшеу. Хартли және Шеннон формулалары. Информацияны өңдеу

 

"Информатика" (франц. informatique) термині француздардыңinformation (информация) жәнеautomatique (автоматика) сөздерінен шыққан, оның мағынасы-"информациялық автоматика".

Ағылшын тілді елдерде оның орнына — omputer scienceтермині кең қолданылады, сөзбе-сөз аудармасы"Компьютерлік ғылым".

Информатика – компьютерді қолдануға негізделген, информация құрылымы мен оның жалпы қасиеттерін қарастырып, мәліметтерді дайындау, сақтау, іздеу, түрлендіру, жеткізу және оны әр түрлі қызмет баптарында пайдалану зандылықтары мен тәсілдерін зерттейтін жаңа ғылыми пән.

Информатиканың негізгі қолданылу бағыттары :

§  есептеу жүйелері мен программалық жабдықтама-ларды жасау, даярлау;

§  мәліметтерді тасымалдау, қабылдау, түрлендіру және сақтау процестерін зерттейтін информация теориясы;

·           адамның интеллектуалдық еңбегін керек ететін ес-ептердің программаларын дайындауға арналған жасанды интеллект тәсілдері (логикалық қорытын-ды, оқыту, сөзді түсіну, бейнені қабылдау, ойындар);

·            адамның интеллектуалдық еңбегін керек ететін есептердің программаларын дайындауға арналған жасанды интеллект тәсілдері (логикалық қорытынды, оқыту, сөзді түсіну, бейнені қабылдау, ойындар, т.б.);

§  жобаланатын жүйелер қызметін талдауға бағытталған және оған қойылатын талаптарды қарастыратын жүйелік анализ;

§  · машиналық графика тәсілдері, анимация, муль-тимедиа құралдары;

§  · телекоммуникация құралдары, оның ішіндегі бүкіл әлемді  бірыңғай информациялық қоғам-дастыққа біріктіретін ауқымды компьютерлік желілер (глобальные компьютерные сети);

§  · өндірісті, ғылымды, білімді, медицинаны, сауда-ны, ауыл шаруашылығын, т.б. қоғамдық және шаруашылық қызметтер түрлерін қамтитын әр түрлі салалардағы жұмыстар.

Информатика үш бөліктен тұрады:

§  техникалық құралдар - компьютер аппаратурасы - Hardware (қатты бұйымы, сүйегі);

§  программалық құралдар – мәліметтер мен программалар Software (жұмсақ бұйымы, еті).

§  алгоритмдік құралдар – алгоритмдер мен оларды құрастыру тәсілдері brain-ware (brain — зерде, интеллект).

Информация мен мәліметтер

Табиғаттағы информация араласатын әрбір процесс сигналдар алмасуы арқылы қалыптасып, мәлімет түрінде бейнеленеді. Тіркелген сигнал-дар мәлімет құрайды. Мәліметтер әртүрлi тәсiл-дер көмегiмен өңделеді, түрлендіріледi, тасымал-данады және пайдаланылады. Мәліметтер мен оларға сәйкес тәсiлдер арасындағы өзара байла-ныс информация түсінігін құрайды.

"Информация" термині латынның түсіндіру, баяндау, білу деген ұғымдарды  білдіретін

іnformatio сөзінен шыққан.

Информацияның әр түрлі салалардағы мағыналары

Информация (материалистік философия бойынша) – нақты дүние бейнесінің мәліметтер, хабарлар арқылы айтылуы.

Информация – қоршаған ортаның объектілері мен құбылыстары, олардың параметрлері, қасиеттері және қалып-күйлері жөніндегі мәліметтер жиыны. Олар біздерді қоршаған объектілер туралы толық хабардар етіп, солар туралы мәлімсіздік, белгісіздік деңгейін азайтады.


Америка ғалымы –Клод Шеннон информацияны белгілі бір нәрсе туралы біздің біліміміздің айқындылығын арттыру (анық еместігін жою) деп санайды.

Информацияның қазіргі ғылыми мағынасын дәлірек анықтаған кибернетика "атасы" – Норберт Винер болып саналады:

Информация — сыртқы ортадан сезімдеріміз бен оған бейімделуіміз арқасында алынған түсініктерді белгілеу.

Адамдар бір-бірімен хабарлар түріндегі информациямен алмасады. Хабарлар – информацияның тіл, мәтін, цифрлық мәліметтер, график, кесте түрінде бейнелену түрі.

Бір информациялық хабар әр түрлі адамдар үшін әр түрлі мөлшерде мәлімет береді – ол адамдардың бұрынғы біліміне байланысты болады, олардың түсіну деңгейлері немесе осы мәліметке деген қызығушылығы бірдей емес.

Информация  түрлері

·         мәтін, сурет, сызба, график, фотография;

·         жарық немесе дыбыс сигналдары;

·         радиотолқындар;

·         электр және нерв импульстері;

·         магниттік жазбалар;

·         ымдау, қимылдау түрлері;

·         иіс және дәм сезімдері;

·         организм қасиеттері мен белгілерін есте сақтап, ұрпақ бойынша таратып отыратын хромосомдар, т.б.

Информацияны тасымалдау

Информация хабарлар түрінде өзінің шыққан көзінен оны қабылдаушыға байланыс арнасы арқылы жеткізіледі, яғни тасымалданады. Осылай бір жерден алынған хабар кодтарға түрлендіріліп, тасымалдауға ыңғайлы сигналдар түріне келтіріледі. Сигнал байланыс арнасы арқылы оны қабылдаушыға жеткізіледі де, кодтар қайта хабарға айналдырылады (декодируется).

Информация көлемін өлшеу

Қазіргі кезде хабар ішіндегі "информация мөлшері" (саны, көлемі) түсінігін анықтау үшін, оның жаңа немесе өзекті екендігіне онша көңіл бөлмей, объектіліер жайында біздің білім деңгейімізді толықтыратын теориялық көзқарастарды негізге алу қалыптасты.

Хартли және Шеннон формулалары

(Информация мөлшерін анықтау жолы)

Америкаинженері Р. Хартли 1928 ж. информация алу процесін алдын ала берілген ықтималдықтары бірдей N шектеулі хабарлар ішінен бірін таңдау арқылы қарастыруды ұсынды. Ал таңдап алынған хабар ішіндегі I – информация мөлшерін N санының екілік логарифмі ретінде анықтау керек деп тапты.

Хартли формуласы:   I = log2N

Мысалы, бірден жүзге дейінгі сандар ішінен бірін кездейсоқ түрде таңдап алу қажет болсын. Хартли формуласы бойынша осы мысал үшін қандай информация көлемі керек екенін табуға болады: I = log2100 > 6,644. Бұдан дұрыс табылған сан жайлы хабардағы информация мөлшері шамамен 6,644 информация бірлігіне тең болатыны шығады.

Осындай есептер үшін екінші бір америка ғалымы Клод Шеннон 1948 ж. таңдап алу ықтималдықтары әр түрлі хабарлар жиыны ішіндегі информация мөлшерін анықтау формуласын ұсынды.

Шеннон формуласы:

I =  - ( p1log2 p1 + p2 log2 p2 + . . . + pN log2    pN),

мұндағы pi N хабарлар ішінен i нөмірлі хабарды таңдап алу ықтималдығы.


Бұл формула бойынша егер p1, ..., pN ықтималдықтары тең болса, онда олардың әрқайсысының мәні 1/N –ге тең болады да, Шеннон формуласы Хартли формуласына айналып кетеді.

Бұл екі формуладан басқа да ұсыныстар болған. Бірақ бір есте ұстайтын жайт кез келген теориялық ұсыныс бастапқы алынған шарттарға қарай тек кейбір оқиғаларға байланысты ғана дұрыс нәтиже береді.

Клод Шеннон информацияны өлшеу үшін бір бит (ағылшыншаbit  —  binarydigit — екілік сан) бірлігін ұсынды.

Информациятеориясында: Бит — ықтималдықтары бірдей екі оқиғаның бірінен бірін ажыратуға қажетті информация мөлшері.

Есептеу техникасында                                                             командалар мен мәліметтерді компьютер ішінде бейнелеу үшін қолданылатын екі таңбаның ("0" мен "1―) бірін есте сақтауға арналған машина жадының ең кіші бөлігін бит деп атайды.

Бит — өлшеудің ең кіші бірлігі, сондықтан практикада одан үлкенірек өлшем бірлігі байт қолданылады. Байт қатар тұрған сегіз биттен тұрады. Компью-тер пернетақтасының 256 символдан тұратын таңбала-рының кез келгенін кодтау үшін 8 бит қажет (256=28).

Информацияны байланыс арнасы арқылы тасымалдауда кед-ергілер (помехи) кездесіп, тіпті қосымша кодтар қосылып, сиг-налдар өзгеріске ұшырайды да, кейде тіпті оны қабылдаған соң, түсінбейтіндей жағдай болуы да мүмкін. Сондықтан сигналды кедергілер енгізбей, дұрыс жеткізу жолдары қарастырылады

Бақылау сұрақтары:

1.      Информация дегеніміз не?

2.      Информацияны жазудың екілік жүйесі деген не? Бит, байт ұғымдарын қалай түсінесіз?

3.      Информацияның қандай түрлерін, қасиеттерін білесіздер?

4.      Информатика ұғымының анықтамасы. Информатика нені оқытады?

5.      Информатика неге күнбе-күн дамып отыратын ғылым?

6.      Информациялық     технология     деген      не     және      оның     жаңа      информациялық технологиялардан айырмашылығы неде?

7.      Информациялық процестер деген не?

8.      Дербес компьютер деп қандай компьютерлерді айтады?

9.      Ертеңгі күннің технологияларында компьютер программаларының атқаратын рөлі қандай?

 

2-дәріс. Есептеу жүйесінің архитектурасы. Компьютерлердің жіктелуі. ДК жұмыс істеу принципі

Есептеу техникасы – кез келген ақпарат түрін автоматты түрде жылдам өңдеуге арналған электрондық құрылғылар жиыны. Бір-бірімен нақты түрде байланысып,  біртұтас кешендік қызмет атқара алатын құрылғылар жиыны есептеу жүйесі деп аталады. Есептеу жүйелерінің орталық құрылғысы электрондық есептеу машинасы (ЭЕМ) немесе компьютер болып саналады.

 

Надпись: Бұл күнде компьютер (ағылшынша computer – есептеуіш) әр түрлі мәліметтерді ӛңдеп, есептеу жұмыстарын атқара алатын және де кез келген символдарды түрлендіру істерін жылдам орындайтын программаланатын электрондық құрылғы.

 

Компьютер информацияны өңдеудін ең негізгі құралы болып саналады. Электро- никаның дамуы компьютердің жаңа түрін – жеке пайдаланылатын дербес компьютерлерді (ДК) көптеп шығаруға жол ашты. Компьютерлерді өндіріс пен жобалау ісінде, ғылыми зерттеу істері мен білім беруде пайдалану миллиондаған адамдардың жұмыстарының мазмұны мен орындалуын түбегейлі түрде өзгертті деуге болады.


Компьютер негізін электрондық және электромеханикалық элементтерден тұратын аппаратура (HardWare) құрайды. Компьютерлердің жұмыс істеу принципі программаларды (SoftWare) – алдын ала берілген арифметикалық, логикалық және басқа да операциялардың нақты тізбегін орындаудан тұрады.

 

ДК жұмыс істеу принципі

Сонымен, компьютер нақты программа бойынша ақпарат енгізу, сақтау және өңдеу операцияларын атқарып, алынған нәтижені түсінікті түрде шығарып көрсете алатын электрондық құрылғы. Осы аталған операциялардың әрқайсысын компьютердің белгілі бір құрылғысы орындайды.

Компьютердің барлық есептеу және информация өңдеу істерін атқаратын негізгі құрылғысы – орталық процессор. Бір интегралдық схемадан тұратын процессор микропроцессор деп аталады. Күрделі машиналарда процессор бір-бірімен  өзара байланысты бірнеше интегралдық схемалар жиынынан тұрады. Бұрын сыртқы құрылғылар жұмысын орталық процессор басқаратын, қазірде жедел жадымен тікелей байланысқан арналар арқылы сыртқы құрылғылармен мәлімет алмасу ісін басқаратын арнайы шағын процессорлар бар, олар орталық процессор уақытын үнемдеп, жалпы жұмыс өнімділігін арттырады.

Енгізу құрылғысы (пернетақта, тышқан, сканер) компьютерге мәлімет енгізу қызметін атқарады. Шығару (мәлімет алу) құрылғысы компьютердің жұмыс нәтижесін адамдарға жеткізу үшін қолданылады. Есте сақтау құрылғысы программаларды, мәліметтерді және жұмыс нәтижелерін сақтауға арналған. Ол сыртқы және ішкі болып екіге бөлінеді.

Оперативті есте сақтау құрылғысы немесе ДК-нің жедел жады (RАМ Random Access Memory), сондай-ақ тұрақты есте сақтау құрылғысы (RОМ – Read-only Memory) компьютердің ішкі жадын құрайды, осы екеуімен процессор жұмыс кезінде мәлімет ал- масып отырады. Өңделуге тиісті кез келген мәлімет алдымен компьютердің  сыртқы жадынан (магниттік дискілерден) жедел жадына жазылады.

Компьютердің тұрақты есте сақтау құрылғысы – тұрақты жады өзгертілмейтін информацияны сақтайды, ешкім оны өшіріп қайта жаза алмайды, оны тек оқуға болады. Әдетте тұрақты жадтың көлемі шағын 64 – 128 Кб шамасында. Тұрақты жадқа керекті программалар оны шығаратын заводта жазылады, олар көбінесе компьютерді  токқа жалғаған кезде оны тексеріп іске қосу үшін қажет. Компьютердің жедел жадында осы мезет- те дереу өңделуге тиіс мәліметтер мен программалар ғана сақталады. Оның көлемі 32 Мбайттан жоғары болады. Жедел жадта информация тек жұмыс сеансы кезінде сақталып, ондағы мәлімет ДК сөндірілгенде немесе электр торабында ақау болып, ток өшкен шақтарда ізсіз жоғалады. Осыған байланысты әрбір адам өзіне ұзақ уақыт керек болатын информация- ны жоғалтып алмауы үшін оны оқтын-оқтын магнитгік дискіге жазып отыруы керек.

Қатты магниттік диск (винчестер) ДК программалары мен көлемді мәліметтерді есте сақтайды. Олардың көлемі оншақты Гбайттан жүздеген Гбайттарға дейін бола береді. Алмалы-салмалы мәлімет жинақтауыш болып табылатын иілгіш магниттік дискінің (флоп- пи-дискілер немесе дискеттер) диаметрі 3,5 дюйм (88 мм), ал сақтайтын информация  көлемі

– 1,44 Мбайт болады.

Орталық процессор жедел жадтағы программаларды орындап, мәліметтерді түрлендіреді және де барлық құрылғыларды басқарады. Ол екі бөліктен – басқару құрылғысы мен арифметикалық-логикалық құрылғыдан тұрады. Басқару құрылғысы программа командаларын қабылдап алып орындайды да, арифметикалық-логикалық құрылғы есептеу жұмыстарын және логикалық операцияларды атқарады. Командалар екілік кодтардан тұрады, әрбір процессордың өз командалар жиыны болады. 2.1 суретте ДК-нің функционал- дық схемасы көрсетілген.

 

2

 

 

 

 


2.1 сурет. Компьютердің функциональдық схемасы

Есте сақтау құрылғысы (жады) бұл программаларды, қабылданған, нәтижелік және аралық мәліметтерді уақытша (жедел жады), әрі ұзақ мерзімде (сыртқы жады) сақтауға арналған ЭЕМ құрылғысы. Жедел жадындағы информация компьютер ток көзіне қосылып тұрғанда ғана сақталып тұрады, бірақ оның жылдамдығы өте жоғары болады. Компьютер сыртқы жадындағы мәліметтер ток өшкенде де сақталады, бірақ оның процессормен мәлімет алмасу жылдамдығы төменгі деңгейде болады.

Арифметикалық-логикалық құрылғы – программа командалары бойынша арифметикалық амалдарды орындап, мәлімет кодтарын түрлендіреді. Басқару құрылғысы компьютердің барлық блоктарының жұмысын қадағалайды. Ол белгілі бір кезекпен компьютер жедел жадындағы командаларды біртіндеп орындатып отырады. Әрбір команда анықталып, қажеттілігіне қарай жедел жады ұяларындағы мәліметтер арифметикалық- логикалық құрылғыға беріледі де, команда кодына байланысты керекті амал орындалады. Осы процесс мынадай жағдай туындағанша – дайындалған мәліметтер біткенше, немесе бір құрылғыдан жұмысты тоқтату жайлы команда келгенше, немесе ток өшкенше жалғаса береді.

Компьютер жұмысының осы принципі фон Неймана архитектурасы деп аталады, оны тұңғыш рет венгрлер елінен шыққан американ ғалымы Джон фон Нейман ұсынған еді.

Қазіргі  заманғы есептеу техникасының құрылымы

Компьютер — бұл әмбебаб автоматтандырылған электронды құрылғы, ақпаратты беру мен өңдеу және жинақтау үшін керек. Компьютердің негізгі блоктары: процессор, жады, сыртқы құрылғылар.Компьютер архитертурасы ретінде деректерді өңдеу процесінде анықталған уақыт интервалымен берілетін оның логикалық ұйымдастырылуы, құрылымы, ресурсы, яғни, есептеу жүйесінің құралдары түсіндіріледі. Қәзіргі компьютерлердің архитектурасында магистралъды  модульдық  принцип  болуы тиісті (1-сурет).

Магистраль (жүйелік шина) — бұл қызметші сигналдар мен жады адресациясы,   сондай

   ақ деректерді беруге арналған орталық процессор, негізгі жады мен сыртқы құрылғылар арасын байланыстыратын электронды сызықтар жиынтығы. Модульды принциптің арқасында пайдаланушы өзі компьютер кешенін керекті конфигурациямен жасап алуына болады да керек кезінде оны модернизациялайды. Жүйелік блоктың негізгі бөліктері мен магистраль конструктивті түрде жүйелік платада орналасады. Компьютерлердің көп бөлігінің жүйелік платасы болады, олар негізгі желілерден тұрадыдағы олардың элементтерінің байланысы; мысалға алатын болсақ жинақтағыштың приводтарымен, дисплеймен және көптеген басқа да сыртқы апаратттар шиналардан паралель беріледі.

 

 

 


 

 

 

 

М а г и с т р а л ь

 

2.2.-сурет

Жеке компьютердің сыртқы құрамы. Сыртқы құрылғыларды перефиринді құрылғылар деп те атайды, яғни олар ЭЕМ-мен сыртқы әлем арасындағы байланысты жүзеге асырады.Сырқы құрылғылар компьютер аппаратурасына сыртқы құрылғыларды басқару құрылғылары деп аталатын арнайы контроллерлер арқылы қосылады.

Пернетақта.Басқару сигналдарын беру және компьютерге ақпарат енгізу үшін керек. Ол алфавитті–сандық пернелердің стандартты жиынтығынан, сондай–ақ басқарушы және функциональдық, курсорды басқару пернелері, кіші сандық пернелер деп аталатын қосымша пернелерден тұрады.

Курсор монитор экранында жарықша түрінде көрінетін символ. Ол перне тақтадан енгізілетін келесі белгі пояициясын көрсетеді.

Монитор—  ақпараттың  визуальды  бейнесі  көрінетін  құрылғы  (мәтін,  кесте,   сурет,

т.б.).

Принтер—    баспаға    шығару    құрылғысы.Компьютерде    кодталған    ақпараттарды

печатталған мәтін көшірмелері түрінде немесе графика түрінде шығаруды орындайды. Бірақ негізгі принтерлердің үш түрі бар:матрицалық, лазерлік және жылжымалы.Матрицалық принтерлер кіші тетіктер комбинациясын қолданады, олар бояғыш лентеларға ұрып отыру арқылы,символдарды қағаз батіне басып шығарады. Принтерде басылатын әрбір символ, тік қатарлар түрінде қалыптастырылатын 9, 18 немесе 24 ине жиынтығымен құрастырылады. Лазерлік принтерлер ксерокстар сияқты жұмыс жасайды. Компьютер өз жадысында мәтін бетінің ―бейнесін‖ қалыптастырадыда, оны принтерге жібереді. Бет  жайлы ақпарат электрлік қасиеттерін жарықтандыруға байланысты өзгертетін, жарық сезгішпен жамылған, айналып тұрған барабанға лазерлік сәуле арқылы беріледі. Жәй жылжымалы принтерлер сия нүктелері арқылы тізбектелген символдар түрінде генерацияланады. Принтердің баспаға беру тетігінің ұсақ каналдары болады. Олар арқылы беттерге тез кебетін сиялар шашылады. Бұл принтерлер қағаз сапасын талап етеді. Түрлі түсті жәй жылжу принтерлері 4 негізгі түстен тұратын сияларды араластыра отырып түсін құрады. Олар ашық көк, қып – қызыл, сары және қара.Принтер компьютермен принтер кабелі арқылы байланысқан. Ол кабелдің бір ұшы принтер тетігінің ұясына, ал екінші ұшы компьютер  принетрінің портына қосылады. Порт – бұлсыртқы құрылғы мен компьютер процессорын қосады.

Плоттер(графқұрастырғыш) —компьютердің басқаруымен графтар, диаграммалар және суреттер салуға арналған құрылғы. Плоттер іс схемеларын, географиялық және метеорологиялық карталар, архитертуралық жобалар және күрделі конструкциялық сызбаларды алу үшін қолданылады.

Стример қатты дискіден ленталы картридждерге деректерді жылдам көшіру үшін қызмет етеді.

Сканеркомпьютерге графикалық бейнелерді енгізу үшін керек құрылғы. Құжаттың цифрланған бейнелерін құрады да, оны компьютер жадысына апарып орналастырады.. Сканерлердің қолмен жасалатын түрлері, яғни құжат бетін қолмен домалату арқылы және планшеттік сканерлер сыртқы түріне байланысты көшіру машиналарына ұқсайды.

Модем— телефонның байланыс желілері арқылы алыс ара қашықтықтағы компьютердің деректерін жеткізу үшін арналған құрылғы. Компьютермен өңделетін сандық сигналдарды телефондық желі арқылы тікелей беруге болады. Модем — дыбыс диапозонының айнымалы ток жиілігіне компьютердің цифрлық сигналдарын ауыстыруды орындайды. Бұл процесс модуляция деп аталады, сондай – ақ кері ауыстыруды да   жасайды.

Ол   ауыстыруды   демодуляция   деп   атаймыз.   Модем сөзі   осы  модулятор/демодулятор сөздерінен шыққан.

Манипуляторлар (тышқан, джойстик.) — бұл курсорды басқару үшін қолданылатын арнайы құрылғылар.

Тышқан алақанға толығымен сиятын кішкентай қорап түріндегі құрылғы. Тышқан компьютермен адаптер арнайы блогымен кабель арқылы байланысқан және оның қимылы дисплей экранындағы курсордың қимылына сәйкес. Құрылғының жоғарғы бөлігінде басқарушы батырмалар орналасқан. Ол қимылдың басы мен соңын беруге, менюде таңдау жасауға көмектеседі.

Джойстик —бұл стержень – қалам. Тік күйден басқа жаққа ауытқуы манитор экранындағы курсордың өзгертілуіне сәйкес келеді. Әдетте компьютерлік ойындарда қолданылады. Кейбір модельдерде джойстикке басу датчигі орналастырылады.  Бұл жағдайда пайдаланушы қаламға неғұрлым көп күш түсірсе соғұрлым дисплей экрандағы курсор тез жылжиды.

Трекбол—Корпустың жоғарғы бөлігіне орналастырылған шаригі бар кішкентай қорапша. Пайдаланушы шарикті қолмен жүргізіп отыру арқылы сәйкесінше курсорды қозғалтады. Тышқаннан ерекшелігі оған компьютер қасынан бос орын бөлудің қажеті жоқ, оны машина корпусына да орналастыруға болады.

Нег. әдеб.: 1, [18-28].

Қос. әдеб.: 24, [14-28].

Бақылау сұрақтары:

1.Компьютер архитектурасы дегеніміз не?

2.Қазіргі ЭЕМ- нің модулдік ұйымдастырылу принципінің мәні неде? 3.Магистраль дегеніміз не?

4.Қандай сыртқы құрылғылар енгізу және шығару құрылғыларына жатады?

 

3– дәріс. Компьютерде қолданылатын санау жүйелері

Позициялық және позициялық емес санау жүйелері бар.

Позициялық емес санау жүйелерінде цифрдың мәні (санға қосатын мәні) оның сан ішіндегі позициясына байланысты болмайды. Мысалы, рим санау жүйесінің ХХХII (32) санындағы Х цифрының мәні ол қай орында тұрса да, онға тең.

Позициялық санау жүйелерінде әр цифрдың мәні оның сан ішіндегі позициясына – тұрған орнына байланысты өзгеріп отырады. Мысалы, 777,7 санында бірінші жетілік 7 жүзді, екіншісі — 7 ондықты, үшіншісі – 7 бірлікті, ал соңғысы — бірдің оннан 7  бөлігін ғана көрсетеді..

777,7 санының жазылуы мынадай мәндердің қысқаша жазылу түрі

 

700 + 70 + 7 + 0,7 = 7 . 102 + 7 . 101 + 7 . 100 + 7 . 10—1 = 777,7.

Кез келген позициялық санау жүйесінің негізі болады.


 

Санау жүйесінің негізіне кез келген натурал санды алуға болады – екі, үш, төрт, т.с.ж.

Сондықтан, позициялық санау жүйелері шексіз көп бола береді: екілік, үштік, төрттік, т.с.ж. Негізі q болып келген санау жүйесінде сандарды жазу мынадай өрнектің қысқаша түрі болып табылады:     an-1 qn-1 + an-2 qn-2 + ... + a1 q1 + a0 q0 + a-1 q-1 + ... + a-m q-m,

мұндағы ai — санаужүйесініңцифрлары; nжәнеm — берілген санның бүтін және бөлшек разрядтары сандары.

Мысалы:

Разрядтар       3   2  1  0  -1

Сан                 1  0  1  1,  12= 1х23 + 0х22 + 1х21 + 1х20 + 1х2  -1

Разрядтар       2   1  0   -1  -2

Сан                 276,5 28 = 2х82 + 7х81 + 6х80 + 5х8-1 + 2х8  -2

Позициялық санау жүйелерінде бүтін сандарды жазу

Кез келген санау жүйесінде цифрлар мәндеріне сәйкес реттеліп орналасады: 1 – 0-ден кейін, 2  –  1-ден кейін, т.с.ж.

 

1 цифрын жылжыту оны 2-мен алмастыру, ал 2 цифрын жылжыту оны 3-пен алмастыру, т.с.ж. Ең үлкен цифрды жылжыту (мысалы, ондық жүйедегі 9 цифры) оны 0-мен алмастыру дегенді білдіреді. Екі ғана цифры – 0 мен 1 ғана бар екілік санау жүйесінде 0-ді жылжыту 1-ді береді, ал 1-ді жылжыту 0-ді береді.

Кез келген санау жүйесіндегі бүтін сандар былай туындайды:

Надпись: Кез келген бүтін саннан кейінгі бүтін санды табу үшін сол санның ең оң жақ шеткі цифрын жылжыту керек; егер бір цифр жылжытылғаннан кейін нөл боп шықса, оның сол жағында тұрған цифрды жылжыту керек.

Осы ережеге сәйкес алғашқы 10 санды жазып шығайық

·         екілік жүйеде:

0,  1,

10,

11,

100,

101,

110,

111,

1000,

1001;

·          үштік жүйеде:

0,  1,

2,

10,

11,

12,

20,

21,

22,

100;

·          бестік жүйеде:

0, 1,

2,

3,

4,

10,

11,

12,

13,

14;

·         сегіздік жүйеде:

0, 1,

2,

3,

4,

5,

6,

7,

10,

11.

Компьютерде қолданылатын санау жүйелері

Ондық жүйеден бөлек негіздері 2-нің бүтін дәрежелері болып келетін санау жүйелері қолданылады, атап айтқанда:

·         екілік (0, 1 цифрлары қолданылады);

·         сегіздік (0, 1, ..., 7 цифрлары қолданылады);

·         он алтылық (алғашқы нөлден тоғызға дейінгі цифрлар үшін 0, 1, ..., 9цифрлары, ал қалған оннан он беске дейінгі цифрлар ретінде A, B, C, D, E, Fсимволдары қолданылады).

Осы санау жүйелерінде алғашқы 20 санды жазып шығайық:

 

2.1 кесте

 

Надпись: 10-
дық	
2-лік	
8-дік	16-
лық
0	0	0	0
1	1	1	1
2	10	2	2
3	11	3	3
4	100	4	4
5	101	5	5
6	110	6	6
7	111	7	7
8	1000	10	8
9	1001	11	9

                              Надпись: 10-дық	2-лік	8-дік	16-лық
10	1010	12	A
11	1011	13	B
12	1100	14	C
13	1101	15	D
14	1110	16	E
15	1111	17	F
16	10000	20	10
17	10001	21	11
18	10010	22	12
19	10011	23	13

Барлық санау жүйелерінің ішіндегі ең қарапайымы, әрі компьютерде техникалық жағынан іске асыруға ыңғайлысы екілік санау жүйесі болып табылады.

 

Компьютерлерде екілік жүйені қолдану ыңғайлылығы

Адамдардың ондық жүйені пайдаланатын себебі – олар өте ертеде санауды саусақтары арқылы жүргізген болуы тиіс, саусақтар саны 10 болған соң, ондық жүйені пайдаланған шығар. Бірақ адамдар басқа жүйелерді де пайдаланған. Мысалы, Қытайда адамдар көптеген кезеңдерде бестік жүйені пайдаланғаны белгілі.

 

 

Сурет3.1. Екілік жүйені шам арқылы жеңіл көрсетуге болады: шам жанса – 1, сөнсе – 0.

 

Ал компьютерлердің екілік жүйені пайдаланатын себебі – оның басқа жүйелерге қарағанда біраз артықшылықтары бар:

·         екілік жүйедегі сандарды екі тұрақты қалпы бар техникалық құрылғылармен бейнелеуге болады (2.1 сурет: шам жанып тұр – сөніп тұр, ток бар — ток жоқ, магнит- телген — магниттелмеген, т.б.), ал ондық жүйе үшін он тұрақты қалып керек болады;

·         ақпаратты екі ғана қалыппен бейнелеу оңай, әрі сенімді,бұл тәсіл кедергілерге де төзімді;

·         ақпаратты логикалық түрлендіруде буль алгебрасын пайдалану мүмкіндігі бар;

·         екілік арифметика ондық арифметикадан әлдеқайда жеңіл орындалады. Екілік жүйенің кемшілігі — сандарды жазу кезінде разрядтар санының тез өсуі.

 

Компьютерде сегіздік және он алтылық санау жүйелерінің қолданылуы

 

Компьютерлерге ыңғайлы екілік жүйе адамдар үшін ыңғайсыз, оның разрядтары жылдам көбейеді және арифметикасы да басқаша.

 

Ондық сандарды екілік жүйеге және керісінше түрлендіруді машина орындайды. Компьютерді толық пайдалану үшін машина сөздерін түсіне білу қажет. Міне осы мақсатта сегіздік және он алтылық жүйелер қолданылады.

 

Сегіздік санау жүйесі. Сегіз цифр қолданылады: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Компьютерде ақпаратты қысқаша түрде жазатын қосымша жүйе ретінде падаланылады. Сегіздік жүйенің бір цифрын жазу үшін екілік жүйенің  үш разряды (триада) қажет болады  (1 кесте).

 

Он алтылық санау жүйесі. Сандарды жазу үшін 16 цифр қолданылады. Алғашқы он цифр үшін 0 мен 9 аралығындағы цифрлар, ал соңғы алты цифр – латын әріптерімен бейнеленеді: 10–A, 11–B, 12–C, 13–D, 14–E, 15–F. Он алтылық жүйе де сандарды қысқаша жазу үшін қажет. Он алтылық жүйенің бір цифрын жазу үшін екілік жүйенің төрт разряды (тетрада) керек болады  (1 кесте).

Осы екі жүйедегі сандар ондық сандарға аздап ұқсас, ал екілік жүйеге қарағанда үш (сегіздік) және төрт (он алтылық) есе аз разрядтар санын қажет етеді, өйткені 8 бен 16

Компьютердегі негізгі санау жүйелері                    2.2 кесте

 

Екілік жүйе (Негізі 2)

Сегіздік жүйе ( Негізі 8)

Ондық жүйе ( Негізі 10)

Он алтылық жүйе ( Негізі 16)

 

 

0

1

 

Триада

 

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

Тетрада

0

1

2

3

4

5

6

7

000

001

010

011

100

101

110

111

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A B C D E F

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

екінің үшінші және төртінші дәрежелері.

 

Сегіздік және он алтылық сандар екілік жүйеге өте жеңіл түрленеді: олардың әрбір цифрын соларға сәйкес екілік триадамен (үш цифрмен) немесе тетрадамен  (төрт  цифрмен) алмастыру жеткілікті.

 

Мысалы:

537,1= 101 011 111, 0012 ; 1A3,F16  = 1 1010 0011, 11112

 

5     3     7      1                            1    A      3        F

 

Санды екілік жүйеден сегіздік немесе он алтылық жүйеге көшіру үшін сол санды үтірден оңға және солға қарай триадаларға (сегіздік) немесе тетрадаларға (он алтылық) бөліп, әрбір топты соған сәйкес сегіздік (он алтылық) цифрмен алмастыру керек.

 

Мысалы:

10101001,10111= 10 101 001, 101 1102 = 251,568

 

                                    2    5       1    5     6

10101001,10111= 1010 1001, 1011 1000= A9,B816

 

A      9        B       8

Бүтін ондық санды басқа позициялық санау жүйесіне ауыстыру

Берілген бүтін ондық санын  негізі  болып келген санау жүйесіне ауыстыру үшін сол N-ді қалдығын таба отырып ("бүтін бөлінді" алу жолымен) q-ге ондық жүйеде бөлу керек. Сонан соң шыққан бүтін бөліндіні қайтадан қалдығын таба отырып q-ге бөлу қажет , т.с.ж., бөлу процесі бөлінді 0-ге тең болған кезде тоқтатылады. N санының жаңа жүйедегі мәні – қалдықтарды ең соңғы қалдықтан бастап бөлуге кері бағытта жинай отырып q жүйе- сіндегі сан ретінде тізбектеп жазудан тұрады.

 

Мысал: 75 санын ондық жүйеден екілік, сегіздік және он алтылық жүйеге ауыстырайық:

Жауабы: 7510  = 1 001 0112     =  1138   = 4B16.

 

екілік     жүйеге                             сегіздік жүйеге                             он алтылық жүйеге


75

8

3

9

8

 

1

 

 

 
75    2

1   37    2

1  18    2                                  1

0    9    2                          0

1     4     2

0     2    2

   0       1   2

 


75   16

(В16) 11     4  16

8              0

 

Мұндағы алғашқы қалдық 1110 саны он алтылық жүйеде В16  цифрымен өрнектеледі.

 

 

 

 


Дұрыс ондық бөлшекті басқа позициялық санау жүйесіне ауыстыру

Берілген дұрыс ондық бөлшек санды – F негізі болып  келген  санау жүйесіне ауыстыру үшін сол F -ті q-ге ондық жүйеде көбейту керек. Сонан шыққан көбейтіндінің үтірден кейінгі бөлшегін қайтадан q-ге көбейту қажет , т.с.ж., көбейту процесі көбейтіндінің бөлшегі 0-ге тең болған кезде немесе F санының q жүйесіндегі қажетті дәлдігі табылған кез- де тоқтатылады. F санының жаңа жүйедегі бөлшек мәні – көбейтіндінің бүтін  бөлігін оларды алу бағытында тізбектеп q-жүйесінде жазудан тұрады. Егер F санының k цифры

табылған болса, онда оның абсолюттік қатесі q -(k+1) / 2 санына тең болады.

Мысал: 0,3610  санын ондық жүйеден сегіздік және он алтылық жүйеге ауыстырайық:

 

 

Безымянный

 

Бүтін және бөлшегі бар аралас сандарды ондық жүйеден басқа бір санау жүйесіне  ауыстыру

оның бүтін бөлігі мен бөлшегі үшін жоғарыдағы ережелерге сәйкес  жеке-жеке орындалады. Мысалдар:

а) 181,312510x8 : Бұл санның бүті бөлігі мен бөлшегін жеке-жеке сегіздік жүйеге түрлендіреміз де, шыққан сандарды біріктіріп жазамыз.

18110 → x8 :                                                0,312510→ x8 :

 

181

8

 

Жауабы

0

3125  х8

Жауабы

176

22

8

18110  = 2658

2

5000  х8

0,312510=0,248

5

16

2

 

4

0000

 

 

6

 

 

 

 

 

 

Сонымен, толық жауабы:  181,312510→ 265,248

 

ә) 622,4510→ x16 : Бұл санның да бүтін бөлігі мен бөлшегін жеке-жеке он алтылық жүйеге түрлендіреміз де, шыққан сандарды біріктіріп жазамыз.

62210→ x16 :                                               0,4510→ x16 :

 

622

16

 

Жауабы 62210= 26Е16

0

45  х16

Жауабы 0,4510= 0,2В3316

48

38

16

2

70  х16

142

32

2

 

11

2    х16

 

128

6

 

 

3

2    х16

 

14

 

 

 

3

2    х16

 

 

Толық жауабы:  622,451026Е,2В338

 

б) 23,12510→x2

23

2

 

 

 

22

11

2

 

 

1

10

5

2

 

 

1

4

2

2

 

 

1

2

1

 

 

 

0

 

 

 
2310→x2 :                               0,12510→x2 :

 

 Надпись: 0	125 ´ 2
0	25   ´ 2
0	5	´ 2
1	0

Жауабы:  23,12510= 10111,0012 .

 

 

Екілік (сегіздік, он алтылық) санды ондық жүйеге ауыстыру

Негізі q (q = 2, 8 немесе 16) болып келген х санын ондық санау жүйесіне ауыстырып, оны

x= (anan-1    ...  a,  a-1   a-2    ...   a-m)q

түрінде алу мынадай көпмүшелікті ондық арифметика көмегімен есептеуге келіп тіреледі:

 

x10 = an   qn +  an-1   qn-1    +   ...   +  a0    q0    +   a-1    q -1    +   a-2    q-2       + ...     +   a-m    q-m

Сандарды кез келген жүйеден ондық жүйеге ауыстыру үшін берілген жүйенің негізін қолдана отырып, дәрежелік қатар құрылады да, соның қосындысы есептеледі.

Мысалдар.

7  6  5  4  3  2  1  0  -1 -2 -3   разрядтарға сәйкес дәрежелер

а) 1 0 1 0 1 1 0 1 ,101 2= 12 7 +0 2 6 +1 2 5 +0 2 4 + 1 2 3 +1 2 2 +0 2 1 +12 0 +1 2 - 1 +

+ 0 2 - 2 +1 2 - 3 = 173,62510 

) 2 7 6 , 5 8= 2×82+7×81+6×80+5×8-1  = 190,62510 .

 
2  1  0   -1←разрядтарға сәйкес дәрежелер

ә   -1разрядтарға сәйкес дәрежелер

б) 1 F 3 , 4 8= 1162+15 161+3 160+4 16-1  = 499,2510 .

 

Бүтін сандарды бір санау жүйесінен екінші санау жүйесіне түрлендірудің жалпы тәртіптері

Тек компьютерде қолданылатын санау жүйелерін — ондық, екілік, сегіздік және он алтылық сандарды қарастырамыз. Мысал ретінде кез келген ондық санды, мысалы: 46-ны алып, осы сан үшін барлық жүйелерге түрлендіру тәсілдерін қарастырайық. Түрлендіру тәртібін төмендегі сурет бойынша анықтаймыз:

 

2.2 сурет. Санау жүйелерін бірінен біріне түрлендіру тәртібі

 

Бұл суретте мынадай белгілеулер қолданылған:

·         дөңгелек ішінде санау жүйесінің негізі жазылған;

·         тілсызықтар түрлендіру бағытын көрсетеді;

·            тілсызық маңындағы нөмір2.3 кестедегі мысалдың сәйкес нөмірін көрсетеді. Мысалы: белгісі сандарды екілік жүйеден он алтылық жүйеге ауыстырудың кестеде нөмірі 6-ға сәйкес екендігін көрсетеді.

Бүтін сандарды түрлендіру кестесі

2.3 кесте

 

Аралас сандарды түрлендіруден тағы да бірсыпыра мысалдар келтірейік.

1) 703,48→х10 :  703,48= 7 ∙82 + 0∙81 + 3  ∙80 + 0  ∙8-1 + 4  ∙8-2 =  451,062510

2) B2E,416→х10 B2E,416 = 11  ∙162 + 2  ∙161 + 14  ∙16-1   = 2862,2510

3) 1101111001,11012 х:  001 101 111 001, 110 100 = 1571,648

1      5     7    1      6     4

4) 11111111011,1001112 х16  :  0111 1111 1011 , 1001 1100 = 7FB,916

                                                         7            FB       9          C

 

 

0

 

1

 
5)  27,33310х2 :       Жауабы:11011,01012

 

 

 

 

0,

333

х2

 

 

666

х2

 

 

332 х

2

 

0

664 х

2

 

1

338

 

2

 

 

 

a) Бү тін бө ліг і:

 

 

 

ә) Бө л ше гі: 27

 

 

 

 

26

13

2

 

 

1

12

6

2

 

 

1

6

3

2

 

 

0

2

1

 

 

 

1

 

 

 
Сонымен2710= 1101110; 0,33310= 0,1012 .

 

6) Сегіздік жүйеден оналтылық жүйеге сандарды түрлендіру екілік жүйе арқылы сан разрядтарын үшке (триада) және төртке (тетрада) бөліп қарастыру жолымен орындалады. 175,248 х16 :        1 7 5 , 2 4 8= 001 111 101 , 010 100 = 1 111 101    , 010 12 = 0111 1101 , 01012 = 7D,516

1     7     5   ,   2     4

7       D    ,    5

7) 10101101,1012 х10  : 10101101,1012 = 12+ 02+ 12+ 024

+ 123 + 122+ 021+ 120+ 12-1 +


 

173,62510


+    0 2-2    +    1 2-3     =


 

4 – Дәріс. Процессордың функциясы және сипаттамалары. Компьютердің жадын ұйымдастыру, жадының түрлері.

Процессор жұмысының негізгі режимдарына қолданылған құрылғылар беріледі. Яғни бұл жағдайда болған элементтер баспа платаларында орналасады, олар арнайы ажыратылған кеңейтілген орындарға қойылады. Ол орындар жүйелі платада арнайы қарастырылған. Бұл қосымша платаларды негізгі жүйелік платаны – материндік, ал қосымша платаларды дочерендік деп атайды.Дочериндік платаларда орындалатын функциялардан құралады, жиі контроллерлер немесе адаптерлер деп атайды, ол дочериндік платаның өзін кеңейтілген плата дейміз. Сол себепті тікелей материндік платада орналасқан компьютердің магистралының бөлек модульдеріне қосылатын, функциялық деңгейде контроллердің көмегімен жүзеге асырылады, ол программалық жүйеге асырылуы драйверлердің көмегімен жасалады. Контроллер процессордан келетін сигналды қабылдап, оны дешифрлейді, яғни сәйкес құрылығы осы сигналды дұрыс қабылдап, дұрыс жауап қайтара  алуы үшін. Процессор оның орындалуына жауапты емес, оған сәйкесінше контроллер жауап береді, сондықтан ауыстырылатын сыртқы құрылғыларды және олардың модульдерының жиынтығын таңдау әркімнің өз еркінде. Сыртқы құрылғылардың көп бөліктері сырттан, жүйелік блоктық корпусында ажырайтын сәйкесінше контроллердің шығыс порттары арқылы оңай іске қосылады.Процессор арифметикалық және логикалық операцияларды, жадымен байланысты және сыртқы құрылғылар жұмысын келістіруді және басқаруды орындайды.Компьютердің жеке құрылымдардың арасындағы ақпарат алмасу, магистрал, құратын, үш көп разрядты шиналар көп проводты сымдар байланысы арқылы орындалады. Олар деректер шинасы, адрестер шинасы, басқару шинасы модульдерімен байланысады. Шинаның разряды деректер беру шинасының биттерінің санымен анықталады: олар:

·      Жедел жадыдан деректерді жазу/оқу (жедел есте сақтау құрылғысы) – ОЗУ. (ЖСҚ);

·      Сыртқы сақтау құрылғыларынан деректерді жазу/оқу. ВУЗ (СЕСҚ);

·      Енгізу құрылғысынан деректерді оқу;

·      Шығару құрылғысына деректерді аудару.

Дерек алмасу кезіндегі абонент таңдауды процессор атқарады, яғни қарастырылған құрылғының адрес кодын қалыптастырады, ал ЖСҚ үшін жады ұяшығының адрес кодын қалыптастырады. Адрес коды, адрестік шина арқылы беріледі, және бұл сигналдар процессордан құрылғылармен бір бағытта. Басқару шиналары арқылы ақпарат алмасу сипаттамасын анықтайтын сигналдар, құрылғылардың өз-ара әсерін синхролизациялайтын ақпарат алмасуға қатынасатын сигналдар беріледі.

Компьютерлер процессоры.Негізгі сипаттамалары (адрестік аймағы, разрядтағы т.б.).

Процессор —бұл компьютердің негізгі құрылғысы. Ол микросхемалар корпусының арнайы қатынасына шығарылған адрес, деректер және басқару шиналар көмегімен сыртқы құрылғыларға қатынасады және жедел жадыда орналасқан программа командаларын орындайды. Процессордың міндетті компоненттеріне арифметика-логикалық құрылғы (АЛУ) – АЛҚ және басқару құрылығылары (УУ) – БҚ – жатады.  Процессормен орындалатын командалар: арифметикалық әрекеттер, логикалық операциялар, басқарудың берілуі (шартты және шартсыз). Деректердің жадының бір орнынан келесі орынға ауыстырылуы және ЭЕМ-нің әртүрлі құрылғыларының байланысын координациялауды қарастырады. Процесстормен өңделетін командалардың төрт этапы бөліп айтуға болады: таңдау, қайта кодтау, орындау және нәтижені жазу. Жағдайға байланысты бірінші команда орындалып жатқанда, екіншісі қайта кодталады, үшіншісі таңдалады т.с.с.

Төртінші деңгейдегі орталық процессорының функцияларын  микропроцессор  (МП) - өте үлкен литегралды схема (СБИС) - ӨӨНС орындайды, ол 0,1 см2-тан кем,  ауданда біріккен шарттыпроводниктік кристалда таратылған. Компьютердің жүйелік платада орналасқан МП моделін білу үшін, командалардың құрал-жабдықтарының қай класқа жататындығын   білу  керек.  Микропроцессорлардың   келесі  сипаттамаларын  айта   кетуге

болады: ақпаратты өңдеудің тактілік жиілігі,разрядтылығы,жүйелік шинаның интерфейстерімен;адрестік аймағымен.

Процессор разрядтылығы – процессорымен бір уақытта өңделетін биттерінің саны, яғни, МП негізгі өнімділік факторлары ішкі биттер разрядының санымен анықталады. Процессор 8, 16, 32 және 64 разрядты болуы мүмкін. Компьютер процессорыменен бірлік уақыт ішінде өңделетін ақпараттардың көлемі, жылдам орындалуымен бірге разрядтылығыменен сипатталады.

Адрестік аймағы (жады адресациясы). Процессор функцияларының бірінің құрамына мәліметтер алмасу, және олардың сыртқы құрылғылар мен жедел жадыдағы алмасуды ұйымдастыруы жатады. Бұл кезде процессор құрылғы жадын қалыптастырады, ал ЖСҚ (ОЗУ) үшін жады ұяшығының адресін қалыптастырады. Адрес коды адрестің шинамен беріледі. Микропроцессормен жедел жадыда физикалық адресациялайтын көлем оның адрестік аймағы деп аталады. Ол сыртқы шина адресінің разрядтылығымен анықталады. Шынындада, N адрестік шинаның разрядтығы болсын, онда оған берілетін әртүрлі екілік сандардың мөлшері 2^ тең болады. Белгілі адрестік шина арқылы жедел жадыға процессор қатынас жасаған кезде берілетін сан ОЗУ(ЖСҚ) ұяшығының адресі болып табылады,    яғни,

2м — бұл жедел жады ұяшықтарының саны. Оған адрестік шинаны қолдану арқылы процессор қатынасуынан болады, демек 2м — процессордың адрестік аймағының көлемі. Сонымен шина адресінің 16-, 20-, 24- немесе 32-разрядтылығына байланысты сәйкесінше 216

= 64 Кбайт, 220 = 1 Мбайт, 224 = 16 Мбайт, 232 = 4 Гбайт. Сондықтан процессор разрядтылығын мысалы: келесі жазылулар арқылы анықтауға болады 180386 — 32/32   үшін

микропроцессор деректер шинасының 32-разрядтылығы және 32-разрядты шиналар адресін қамтиды, яғни микропрцессор бір уақытта 32 бит ақпаратты өңдейді және микропроцессордың адрестік аймағының көлемі 232  == 4 Гбайтты құрайды.

Ақпараттарды сақтау принциптері.Компьютер жадысы негізгі және сыртқы болып екіге бөлінеді. Қазіргі кездегі компьютерлердің сыртқы жады құрылғылары компьютерді өшіргеннен кейінгі ақпаратты сақтап қалуға мүмкіндік береді., өйткені оларда магниттік немесе оптикалық ақпаратты жазу-оқу әдістері қолданылады. Бұл жағдайларда ақпаратты тасымалдаушы ретінде магниттік және оптикалық дискілер қолданылады. Негізгі жады кей кездері ішкі жады –деп те атайды, ол жүйелік блоктың ішінде орналасады.Ол кез-келген компьютердің міндетті құрама бөлігіне жатады., персоналды компьютерлерде материндік платада орналасады және электрондық микросхема түрінде таратылады. Негізгі жады тұрақты және жедел жадыдан тұрады.

Тұрақты жады немесе тұрақтыесте сақтау құрылғысы — ПЗУ (Read only memory - ROM), — тек оқуға арналған жады. Жоғарыда айтылғандай ол электрондық схема түрінде таратылған және компьютердің бастапқы жүктемеленуі кезіндегі  программаларды сақтау мен тораптарын тестілеу үшін қызмет етеді. Бұл жадының типін біз тұрақты деп атаймыз, өйткені мұнда жазылған ақпарат компьютерді өшіргеннен кейін өзгермейді.

Жедел жады немесе жедел есте сақтау құрылғысы (ОЗУ), процессормен орындалатын өңдеу операциялары кезінде өзгертілетін ақпараттарды өзгертуге немесе керек кезінде қолдануға болады. Бұнда сақталатын барлық ақпарат компьютер қосылып тұрған кезде ғана жадыда сақтауға болады. Құрылымдық түрде жедел жадыны сақтау үшінразрядтарға бөлінген және осы разрядтардың әрқайсысында бит ақпараттар сақтау үшін арналған жады ұяшықтарының жиынтығы ретінде қарауға болады. Сәйкесінше әрбір жады ұяшықтарына нөл мен бірден тұратын жиынтықтар жазылады немесе биттердің реттелген тізбектері компьютердің ақпараттық бөлігін бүтін ретінде қарайтын тиянақты – машиналық сөз. Машиналық сөз компьютердің типіне байланысты әртүрлі ұзындықта болуы мүмкін  ( 8  ден 64 битке дейін) және жады ұяшығында кідіретін ең үлкен санды анықтайды. Байтпен өлшенетін архитектура кезінде ақпараттың ең кіші өлшеу бірлігі ретінде байт алынады, бұл кезде машиналық сөз 2, 4-ке немесе 8 байтқа тең болуы мүмкін.Сәйкесінше компьютер жадысының көлемін Килобайт, Мегабайт, Гигабайт, байтпен өлшеуге болады. Сондай-ақ жедел жадыда машиналық сөз тізбектері түрінде деректер және программалар сақталады. Кез-келген уақытта ұяшықтың кез-келген жерінен таңдау жасауға болады. Сондықтан бұл жадыны еркін таңдау жадысы деп те атайды — RAM(Random   Access Memory).

Мәліметтердің электронды тасымалдаушылары. Компьютердің видео жүйесі

XX ғасырдың аяғында ақпараттар ағымының көбеюіне байланысты оларды үлкен көлемде және ЭЕМ-нің пайда болуына байланысты ақпаратты тасымалдағыш, яғни ең ықшам түрде ақпараттарды көп уақытқа сақтау қажеттілігі туды. Қазіргі төртінші кезеңдегі компьютерлерде қолданылатын тасымалдағыштарға жұмсақ және қатты магниттік дискілер және СD-RОМ-дискілер жатады.Олар компьютердің сыртқы жадысының құрамын құрайды. Тасымалдағышқа ақпаратты жазу сондай-ақ оны іздеу, оқу және жедел жадыға орналастыру үшін қолданылатын құрылғыны жинақтағыш - деп атаймыз.  Жазбаның негізіне ақпаратты сақтау және оқу үшін екі принцип болады: —  магнитті және оптикалық. Оларкомпьютер өшкеннен кейін де, ақпаратты сақтауға мүмкіндік береді.

Магниттік дискілер (МД), олар қатты және жұмсақ болып екіге бөлінеді. Жұмсақ(ЖМД) дискіге 5,25 дюйм (133 мм) қазіргі кезде1,2 Мбайта ақпаратты сақтауға мүмкіндігі бар.

Қатты магниттік дискі немесе винчестер, әдетте дисководпен бірге жүйелік блок корпусына орналастырылады(сыртқа орналастыруға болады). Кез-келген,  магниттік алғашқы кезде жұмысқа дайын емес. Оны жұмысқа дайын күйге өткізу үшін, оны форматтау керек, яғни диск құрылымы құрылуы керек. ЖМД-үшін бұл магниттік таңбалармен белгіленген секторларға бөлінген магниттік топталған жолдар. Ал қатты МД немесе цилиндр-деп қарауға болады. Дискінің барлық жұмыс істеубеттерінде бір-бірінің үстіне орналасқан.

 

CD-RОМ (Сотрасt Dіsc Rеаd Оп1у Метоry) 3 Гбайт көлемге дейін игереді. Ақпаратты сақтау сенімділігіменен ұзақ төзімділігіменен ерекшеленеді. (Сапалы түрде қолданғанда 30- 50 жылға дейін жұмысқа жарамды болуы мүмкін).Диск диаметрі 5,25,  және  3,5  дюйм болуы мүмкін. Оқу және жазу принципі- оптикалық.Компакт-дискіден ақпараттарды оқу лазерлік сәулелердің көмегімен орындалады.

Магнитті-оптикалық дискілер. Мұнда магнитті және оптикалық жетістіктері ескерілген, оларда кемшіліктер жоқ. Магнитті-оптикалық дискілерге ақпараттарды тез жазуға және оқуға болады. Олар ЖМД- қасиеттерінің артықшылықтарының барлығын сақтай отырып,(бөлек сақтау мүмкіншілігі және компьютер жадысының кеңейтілуі сияқты). Магнитті оптикалық дискінің конструктивті құрамы қалың шыныдан төселген, үстінен мөлдір қорғайтын пластикамен сәуле шашатын алюминдік пленка және ферромагниттік тасымалдаушы жағылады, дискіге қапталады. Өте үлкен көлемдегі ақпараттарды сақтай алады.

Нег. әдеб.: 1, [29-59].

Қос. әдеб.: 24, [14-28].

Бақылау сұрақтары:

1.   Компьютер жұмысы кезіндегі процессордың атқаратын функциясы?

2.   Дерек алмасу үшін абонент таңдау қалай жасалады?

3.   Басқару шинасының рольі қандай?

4.   Компьютер құрамына қандай негізгі блоктар кіреді?

5 . Компьютердің құрылуының модульдік принципі неге керек?


Информация және информатика

Информация және информатика

Америка ғалымы – Клод Шеннон информацияны белгілі бір нәрсе туралы біздің біліміміздің айқындылығын арттыру (анық еместігін жою) деп санайды

Америка ғалымы – Клод Шеннон информацияны белгілі бір нәрсе туралы біздің біліміміздің айқындылығын арттыру (анық еместігін жою) деп санайды

Бұл формула бойынша егер p 1 ,

Бұл формула бойынша егер p 1 ,

Компьютер негізін электрондық және электромеханикалық элементтерден тұратын аппаратура (

Компьютер негізін электрондық және электромеханикалық элементтерден тұратын аппаратура (

Компьютердің функциональдық схемасы

Компьютердің функциональдық схемасы

М а г и с т р а л ь 2

М а г и с т р а л ь 2

Сканерлердің қолмен жасалатын түрлері, яғни құжат бетін қолмен домалату арқылы және планшеттік сканерлер сыртқы түріне байланысты көшіру машиналарына ұқсайды

Сканерлердің қолмен жасалатын түрлері, яғни құжат бетін қолмен домалату арқылы және планшеттік сканерлер сыртқы түріне байланысты көшіру машиналарына ұқсайды

Санау жүйесінің негізіне кез келген натурал санды алуға болады – екі, үш, төрт, т

Санау жүйесінің негізіне кез келген натурал санды алуға болады – екі, үш, төрт, т

Барлық санау жүйелерінің ішіндегі ең қарапайымы, әрі компьютерде техникалық жағынан іске асыруға ыңғайлысы екілік санау жүйесі болып табылады

Барлық санау жүйелерінің ішіндегі ең қарапайымы, әрі компьютерде техникалық жағынан іске асыруға ыңғайлысы екілік санау жүйесі болып табылады

Компьютерде сегіздік және он алтылық санау жүйелерінің қолданылуы

Компьютерде сегіздік және он алтылық санау жүйелерінің қолданылуы

Санды екілік жүйеден сегіздік немесе он алтылық жүйеге көшіру үшін сол санды үтірден оңға және солға қарай триадаларға (сегіздік) немесе тетрадаларға (он алтылық) бөліп, әрбір…

Санды екілік жүйеден сегіздік немесе он алтылық жүйеге көшіру үшін сол санды үтірден оңға және солға қарай триадаларға (сегіздік) немесе тетрадаларға (он алтылық) бөліп, әрбір…

Дұрыс ондық бөлшекті басқа позициялық санау жүйесіне ауыстыру

Дұрыс ондық бөлшекті басқа позициялық санау жүйесіне ауыстыру

Жауабы: 23,125 10 = 10111,001 2

Жауабы: 23,125 10 = 10111,001 2

Бүтін сандарды түрлендіру кестесі 2

Бүтін сандарды түрлендіру кестесі 2

Б ү тін б ө ліг і: ә)

Б ү тін б ө ліг і: ә)

Дәріс. Процессордың функциясы және сипаттамалары

Дәріс. Процессордың функциясы және сипаттамалары

Компьютердің жүйелік платада орналасқан

Компьютердің жүйелік платада орналасқан

Кез-келген уақытта ұяшықтың кез-келген жерінен таңдау жасауға болады

Кез-келген уақытта ұяшықтың кез-келген жерінен таңдау жасауға болады
Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
04.11.2019