Фон Нейман сәулеті (Информатика, 10 сынып, I тоқсан)

Пән: Информатика
Ұзақ мерзімді жоспар бөлімі: Аппараттық жабдықтандыру
Сабақтың тақырыбы: Фон Нейман сәулеті
Осы сабақта қол жеткізілген оқыту мақсаттары (оқу жоспарына сілтеме): 10.1.1.2 басқару құрылғысының (БҚ), арифметика-логикалық құрылғының (АЛҚ) және жад регистрінің процессордың бір бөлігі ретінде функциясын сипаттау.
Сабақ мақсаттары: Компьютерлік архитектураның тұжырымдамасын қалыптастыру;
Студенттерге компьютерлердің құрылысы мен жұмыс істеуінің негізгі принциптерін түсіндіру;
Процессордың жекелеген бөліктерінің жұмыс істеуінің негізгі принциптерін студенттердің түсінуін кеңейту.

Ұйымдастыру кезі.
Сабақтың тақырыптары мен міндеттерін анықтайтын ортақ ортаны құру.
Қолдаушы білімдер мен дағдыларды өзектендіру
Сұрақ: «Джоконда» мен компьютерлерді немен байланыстырады?
Жауап: Он тоғыз дисктегі дөңгелектерге негізделген он үш таңбалы ондық бөлшектеу құрылғысының әлемдегі алғашқы эскизі Леонардо да Винчиге (1452-1519) жатады.
Компьютерлік архитектура
Қазіргі заманғы компьютерлер әдетте компьютерлік архитектура деп аталатын бірдей ішкі ұйымға ие. Кез-келген компьютер - ақпаратты өңдеудің автоматтандырылған құрылғысы, олардың барлығы электрлік сигналдарды өңдеу үшін электронды схемалар негізінде жасалған. Олардың жұмыс принципі физика, математика және логика заңдарына негізделген.
Сыртқы архитектура мен ішкі архитектураны ажыратамыз.
Ең заманауи және бұрын дамыған компьютерлердің негізі - Джон фон Нейманның есімінің фон Нейман қағидасы
Сабақ тақырыбын, сондай-ақ оқу мақсаттары мен жетістік критерийлерін жариялау.
Жаңа материалды таныстыру

Негізгі ұстанымдар:
1. Компьютерде процессор, жады және сыртқы құрылғылар бар.
2. Компьютерлік қызметтің жалғыз көзі - компьютер жадында сақталған бағдарламаларды басқаратын процессор.
3. Жады әрқайсысының жеке мекен-жайы бар ұяшықтардан тұрады. Әрбір ұяшық бағдарлама пәрменін немесе өңделген ақпараттың кейбір бөлігін сақтайды..
4. Кез келген уақытта процессор процессордың арнайы реестрінде орналасқан мекен-жайы бағдарламаның бір тапсырмасын орындайды - бағдарлама есептегіші.
5. Ақпаратты өңдеу процессордың реестрінде ғана жүзеге асырылады. Ақпаратты процессорға кез келген жадтан немесе сыртқы құрылғыдан және жиынтықтан енгізуге болады.
6. Әрбір бағдарламада келесі рецепт шифрленеді: оның жасушалары өңдеуге арналған ақпаратты алуға; ақпаратты қабылдаудың қандай әрекеттері; онда жады клеткалары алынған ақпаратты жібереді; келесі пәрменді қайдан алу керектігін білу үшін командалық есептегіштің мазмұнын қалай өзгертуге болады.
7. Процессор командалық команданы пәрмен есептегішінің мазмұнын жадыда өзгеруіне байланысты тоқтатады.

Жад
Ақпаратты компьютерде сақтаудың негізгі қағидаты кез-келген ақпарат «0» және «1» -ге сәйкес келетін сигналдардың 2 түрінің (магниттелген және белгісіз).
Компьютер ақпаратының негізгі репозиторийі - бұл есте сақтау.
Жад көлемі - операциялық және ұзақ мерзімді есте сақтаудың ең маңызды сипаттамасы, операциялық немесе ұзақ мерзімді жадында сақтауға болатын ақпараттың максималды көлемін анықтайды. Жад бірізді нөмірленетін ұяшықтардан тұрады. Бұл ұяшықтардың саны компьютердің жады сыйымдылығы деп аталады. Қазіргі компьютерлерде бір ұяшықта 1 байт ақпарат бар. Ұяшықтың нөмірі 16 біріктірілген және нөлдермен кодталады. Ұяшық нөмірі мекен-жайы деп аталады.
Магистральдық-модульдік принцип
Қазіргі заманғы компьютерлердің архитектурасы магистральдық-модульдік принципке негізделген. Бұл принцип пайдаланушыға өзі қажет ететін компьютер конфигурациясын аяқтауға және қажет болса жаңартуға мүмкіндік береді.
Процессор
Процессор - компьютердің орталық құрылғысы; бағдарламаның жадыдағы командаларын орындайды және мекен-жай, деректер және басқару шинасы арқылы сыртқы құрылғылармен «байланысады»; Процессордың алгоритмі - жадыдағы командаларды дәйекті түрде оқып шығу және оларды орындау. Процессордың процессорлық командаларының төрт сатысы бар.........